[其他]钢丝的热处理方法及装置

说明书

本发明涉及到金属丝，特别是碳钢丝的热处理方法和装置。这些金属丝适用于加固橡胶和/或塑性材料的物品，例如外胎。

这些热处理的目的在于：一方面增强金属丝的拉丝能力，另一方面是改善它们的机械性能和耐久性。

已知的这种类型的处理方法有二道工序：

-第一道工序是将金属丝加热，并使其温度保持在AC3的转化温度以上，以便得到均匀的奥氏体;

-第二道工序是将金属丝进行冷却，从而获得精细的珠光体结构。

最惯用的是一种称作“钢丝韧化处理”的热处理方法：先将金属丝在800℃至950℃的温度下进行奥氏体化，紧接着浸入到温度为450℃至600℃的铅浴或熔盐浴中。

这样所得到的结果是令人满意的，尤其是在铅热处理的情况下，这些结果通常认为是由很高的对流率所引起，也就是在金属丝和冷却流体之间产生的对流率。它一方面使得金属丝在AC3的转化温度和稍高于铅的温度之间进行快速冷却，另一方面，在亚稳态奥氏体向珠光体的转化过程中使得“复晖”受到限制，而复晖就是金属丝的温度增加，这是由于冶金转化形成的能量比辐射和对流失去的能量更高的缘故。

因为金属液体或熔盐的操作使得工艺繁重，而且在韧化处理以后金属丝必然要清洗，因而就不幸造成成本提高。

另外，铅的毒性很大，由此带来的卫生保健问题势必导致需要化费很大的开支。

本发明的目的在于：在奥氏体向珠光体进行转化的过程中，不用熔融金属或熔盐进行热处理时，至少也能获得与上述韧化处理同样好的结果。

因此，本发明涉及到碳钢丝热处理的方法，以便获得精细的珠光体化结构，该方法的特征表现如下面的三个阶段：

a）将为得到均匀的奥氏体而予先保持在比AC3转化温度高的温度下的金属丝进行冷却，一直冷到一个给定的温度，该给定温度比AC1的转化温度低，而比亚稳态奥氏体向珠化体开始转化的转变曲线上的突出部（鼻子）的温度高，因而此时金属丝具有亚稳态奥氏体结构而无珠光体;

b）然后，在珠光体化以前对金属丝进行温度调节，使其温度与给定温度相比上下相差均不大于10℃，通过向金属丝通电流实施该温度调节，并在部分时间里同时进行通风调节;

c）然后对金属丝进行冷却。

本发明同时还涉及到实施前述的方法的装置。

为获得精细珠化体结构，对碳钢丝进行热处理的装置的特征包括：

a）对金属丝进行冷却的设备（金属丝已事先保持在比AC3转化温度高的温度），这些冷却设备将金属丝冷却到一个给定温度，该给定温度比AC1的转化温度低，而比亚稳态奥氏体向珠光体开始转化的转变曲线上的突出部的温度高，因而金属丝具有亚稳态奥氏体结构，而无珠化体;

b）尔后是对金属丝进行温度调节的装置，在珠光体化以前，调节金属丝的温度使其与给定温度相比，上下相差均不超过10℃，这些调节设备包括给金属丝通电流的电器设备和通风调节设备;

c）再就是将金属丝进行冷却的设备。

本发明还涉及到利用本发明的方法和/或装置所得到的金属丝。

本发明将通过下面一些不是限定本发明的例子以及与这些例子相关的附图得以更好的理解：

-图1为使用本发明方法的简图;

-图2为使用本发明方法时，金属丝的温度，金属丝内的电流强度和通风速率随时间的变化;

-图3为本发明的一个装置的局部剖视图，它有5个冷却腔（enceinte）和一根中心线，该剖面图是按照此中心线绘制的;

-图4为本发明装置在图3中的第一个腔的局部剖面图，该剖面图是根据装置的中心线绘制的;

-图5为本发明装置在图3中的第一个腔的局部剖面图，该剖视图与该装置的中心线垂直，沿着图4的直线段Ⅴ-Ⅴ绘制的;

-图6为本发明装置在图3中的第二个腔的局部剖视图，该剖视图是根据该装置的中心线绘制的;

-图7为本发明装置在图3中的第二个腔的局部剖视图，该剖视图与该装置的中心线垂直，沿着图6的直线段Ⅶ-Ⅶ绘制的;

-图8为可以获得一个旋转气环的附加设备的剖视图，该附加设备可以用在本发明的装置中，其部分已表现在图3中，该剖面图与该装置的中心线垂直;

-图9为本发明的另一个装置，该装置包括装有圆筒的附加的分配设备;

-图10为图9所示装置中分配附加设备的更详细的剖视图，该剖视图根据该分配附加设备圆筒的中心线而作;

-图11为图9所示装置中分配附加设备的更详细的剖视图，该剖视图垂直于分配附加设备的圆筒的中心线，沿图10中的Ⅺ-Ⅺ线段绘制的;