[发明专利]热机械工艺

说明书

本公开涉及热机械工艺。一种生产变形的和拉长的钢元件的方法，包括如下步骤：将钢线材或钢丝暖轧成变形的和拉长的钢元件；以后在高于钢的较高转变温度(Ac3/Acm)的温度下加热变形的和拉长的钢元件；及在加热之后，将变形的和拉长的钢元件淬火。

本申请是申请日为2014年9月26日、申请号为201410499642.0、发明名称为“热机械工艺”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种由热机械工艺(Thermo-mechanical processing,TMP)生产变形和拉长钢元件的过程，特别是涉及由TMP制成的平变形钢丝或平片。

背景技术

热机械工艺现在是用于多种钢产品的生产线的关键部分。钢的形状以及显微结构为了最终产品和应用的利益可由TMP修改。

US5922149A公开了一种用来制造拉长变形金属丝的TMP。变形金属丝或者通过冷成形(例如，轧制rolling)或者通过热成形由钢生产。以后，对变形金属丝进行至少一种淬火(quenching)操作。

US5542995A公开了一种由棒、条或有缝钢制造平钢带或带材的方法。将钢件加热到大于Ac3/A_CM的温度。然后钢由至少七个站热轧，以便得到最终设计带或带材形状。将热轧带或带材淬火，以形成希望晶粒结构。

热轧和冷轧是在钢产品的生产中的两种常见技术，其中钢需要模压和再变形。钢轧制涉及金属坯料通过一对轧辊。轧制产生特定厚度的平钢板或带材，并且过程根据轧制金属的温度而分类。如果金属的温度高于其再结晶温度，或者高于金属的晶粒结构可改变的温度，那么将过程命名为热轧。相反，冷轧通常在室温下进行。

对于热轧过程，大变形可连续地重复，而钢保持柔软和可延展。钢的硬度不能由热轧良好地控制，它是化学组成和在轧制之后的冷却速率的函数。即使钢的硬度可控制在相当低水平下，它也不可能经过不同的道次而增加。热轧产品的硬度一般比冷轧产品的硬度低，并且热轧的要求变形能量也小于冷轧要求变形能量。另外，在热轧期间，晶粒生长加速，特别是对于普通碳钢，因为温度高于钢的奥氏体化温度(Ac3)(依据组成，一般高于725℃～825℃)。同时，当温度高于700℃时，在钢的外表面的氧化物显著地增加。两个事实对于钢的性能(例如强度)都是有害的。而且表面氧化的经历将导致材料损失和不良的最终表面光洁度。

冷轧过程具有加工硬化和强化材料的附加效果，因而进一步改进材料的机械性能。它也改进表面光洁度，并且保持较紧容差，允许由热轧所不能得到的希望质量。然而，室温钢比热钢有较小展延性，所以冷轧在单次通过中不能将工件的厚度减小得与热轧一样多。另外，冷轧钢的可延展性由于应变硬化而减小，因而使它更脆。

发明内容

本发明的目的是提供一种新TMP，这种新TMP可避免现有技术的缺点。

本发明的目的也是提供一种TMP，这种TMP可生产变形和拉长钢元件，该变形和拉长钢元件具有可接受的延展性和硬度。

本发明的进一步目的是提供一种TMP，这种TMP可通过较少压延步骤生产在所要求容差(tolerance)内的变形和拉长钢元件。

本发明的另一个目的是开发一种TMP，借助于这种TMP，可按保证恒定和良好质量的高生产率，生产变形钢丝。

本发明的又一个目的是开发一种经济TMP，这种经济TMP具有低成本和小空间要求。