[其他]钢丝铜冷代铅浴淬火方法与装置

说明书

本发明属于一种钢丝热处理的工艺方法与装置。

目前，国内外钢丝的热处理工艺方法采用高温铅浴淬火，虽然能保证成品钢丝的机械性能，但就目前的技术而言，因铅液的冷却能力不足，所以进行奥氏体化温度高，一般在900～950℃，有时甚至更高。因此，生产投资大，铅和能源的消耗多;同时，还存在钢丝挂铅、铅槽过热区等弊病;特别是造成环境污染，引起“铅中毒”。因而，自本世纪四十年代以来，一直在寻求取代高温铅浴淬火的新方法。国内外曾研究过采用盐浴淬火、流动粒子冷却处理和水浴处理等。然而由于上述这些方法存在着钢丝强度低于铅浴淬火等各种不同的缺点，至今未能得到广泛应用，因此国内外钢丝热处理仍然采用百余年来传统工艺方法-高温铅浴淬火。

本发明的目的是：为了克服已有技术的缺点，解决钢丝热处理中长期以来没有解决的问题。消除铅中毒，降低成本，节约能源。

本发明的要点在于：铜丝热处理的冷却介质采用铜。用铜冷取代高温铅浴淬火的热处理工艺方法，可使钢丝加热温度由铅浴淬火的900～950℃降低到800～830℃。由于铜的冷却能力强、导热快，所以钢丝开始的冷却速度很快，可防止铁素体析出，而后由于铜温随之升高而使钢丝的冷却速度减慢，从而获得与高温铅浴淬火相似的过冷奥氏体分解温度，获得索氏体组织，其强度和塑性达到高温铅浴淬火的技术标准而且性能稳定、简单易行。

本发明所说的钢丝热处理的冷却装置采用传送带式的铜冷装置。这种装置是上下两条固定有冷却介质铜的传送带，并在铜上沿传送带运行方向开有V型或圆型切口，钢丝夹在两条传送带上的铜的切口中水平运行，使钢丝得到连续、均匀地冷却。当传送带上的介质铜运转离开钢丝后，介质铜采用喷水进行冷却（附图3）。在传送带上固定的铜是一条一条沿传送带运行方向并排的长方形铜条，以使其随同传送带一起转动。并在并排的铜条上沿运行方向开有V型或圆型切口，使钢丝进入切口被冷却。切口间隔一定距离，切口根数根据一次处理根数决定，在已有技术里，高温铅浴淬火每次是十根一起进入铅槽连续冷却，而本发明可同时处理几十根，因此可大大提高生产能力，本发明适于各种碳素钢、低合金钢、各种线径钢丝的热处理。

本发明的钢丝热处理的冷却装置，对直径较细的（＜4毫米）钢丝采用沿圆周开有V型或圆型切口的铜辊筒式铜冷装置进行冷却（附图1、2）。钢丝进入切口沿辊筒圆周运行被冷却。同时，开多少条切口，就可以同时冷却多少根钢丝，只要把辊筒加长就可以了。调节钢丝与辊筒间的接触弧长可保证钢丝获得足够的冷却。铜辊筒采用在筒内喷水进行冷却。这种方法设备简单。

本发明采用了所属技术领域里普通技术人员能够实施的常规的工艺方法，因此，对于本学科的专家来说，他们可以对钢丝铜冷取代铅浴淬火工艺方法与装置进行各种各样的改变。但最终总离不开本发明的实质和范围。

本发明的钢丝铜冷取代高温铅浴淬火工艺方法，消除了环境污染及其所造成的铅中毒;降低了能耗和生产成本;其强度和塑性达到铅浴淬火的标准;并且设备简单、操作容易、性能稳定。

本发明不仅适用于钢丝的最终热处理，还适用于线材中间热处理和其它冷却相变。

本发明的附图中更加清楚地说明：

图1是采用铜辊筒冷却钢丝的生产流程示意图。

图2是铜辊筒的纵向剖面图。其圆周有V型（或圆型）切口。

图3是传送带式铜冷却钢丝的生产流程示意图。

在图1至图3中，序号〔1〕是钢丝奥氏体化加热炉，序号〔2〕是钢丝，序号〔3〕是压线辊，序号〔4〕是铜辊筒，序号〔5〕是收线筒，序号〔6〕是辊轮，序号〔7〕是支撑辊轮，序号〔8〕是外层固定有介质铜的传送带，序号〔9〕是弹簧。