CN1039062A

CN1039062A - 获得均匀奥氏体组织的方法和装置

Info

Publication number: CN1039062A
Application number: CN89104204A
Authority: CN
Inventors: 雷尼奇·安德烈
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1988-06-21
Filing date: 1989-06-20
Publication date: 1990-01-24
Also published as: IE892007L; ES2046373T3; OA09079A; EP0347699B1; KR900000486A; EP0347699A1; DE68910887D1; FR2632973A1; DE68910887T2; ZA894706B; JPH0243325A; CN1018931B; AU627463B2; IE65167B1; KR0128253B1; FR2632973B1; ATE97698T1; BR8903004A; JP2885831B2; US5032191A

Abstract

用热处理至少一根碳钢丝(1)以获得均匀奥氏体组织的方法与装置(100)，其特征如下：将钢丝(1)放入一根基本上无强制通风、含有气体(4)的一根管子(2)中加热，气体(4)直接与钢丝(1)接触，钢丝(1)的加热时间为每毫米钢丝直径小于4秒，利用这种装置的珠光体化设置(300)。按照该方法、或该装置该设备获得的钢丝。

Description

本发明涉及能用热处理碳素钢丝以获得均匀奥氏体组织的方法和装置，这些钢丝以后能够接受如另外的热处理以获得纯的珠光体组织。

成束钢丝奥氏体化的已知的方法主要有如下几种：

-感应加热;即将钢丝置于频率为5，000至200，000赫兹的磁场中加热，但是，该方法在良好条件下只适用于直径大于3mm、温度低于居里点的钢丝。

-依靠电阻在马佛炉中加热;该方法可以避免感应加热的缺陷，但要导至加热时间在每毫米钢丝直径上多10至15秒。

-气体炉加热;该方法也会使加热时间增加，增加的幅度与马弗炉相同，因为如果想得到适当的热效率，加热炉出口处的气体温度应该较低;另外，燃气的导热也不如用于马弗炉中的气体（氢、氢氮混合、氦）的导热性好;在气体炉中有可能控制燃气的脱氧能力，但是这要十分注意对气体燃烧器的调节。

本发明的目的是：进行奥氏体化处理时，获得每毫米钢丝直径小于4秒的加热时间，这样能使生产速度比已知的设备更高，也能缩短设备的长度。

因此，符合用热处理至少一根碳素钢丝以获得均质奥氏体组织的发明的方法具有以下几个特点：

（a）将钢丝放入至少一根基本上无强制通风、含有气体的管子中加热，气体直接与钢丝接触，钢丝的加热时间每毫米钢丝直径小于4秒;

（b）对管子、钢丝和气体的特性的选择要符合下列的关系式：

1.05≤R≤7 （1）

0.6≤K≤8 （2）

其定义是：

R＝Dti/Df

K＝「Log（Dti/Df）」×Df²/λ

Dti是用毫米表示的管子内直径，Df是用毫米表示的钢丝直径，λ是限定为800℃的气体的导热性，此导热性用Watts.mm^-1. K^-1表示，Log是自然对数。

本发明也涉及用热处理至少一根碳素钢丝以获得均质奥氏体组织的装置，该装置有以下特点：

（a）它至少有一根管子以及能使钢丝进入该管子的手段;管内含有基本上无强制通风並直接与钢丝接触的气体，该装置具有气体加热的手段;能使钢丝进入管子的手段应该使钢丝和气体接触的时间为每毫米钢丝直径少于4秒;

（b）对管子、钢丝和气体的特性的选择要符合上述（1）和（2）的关系式;Dti、Df、λ和Log的定义与上述定义相同。

“基本上无强制通风”的意思是：管子中的气体或是静止不动的，或是只有基本上不改变钢丝和气体之间的热交换的微弱通风，例如：仅仅由于钢丝本身的移动而引起的微弱通风。

本发明也涉及利用上述方法或装置对碳素钢丝进行热处理的整套方法和整套设备。

本发明同样涉及按照符合本发明的方法，装置和设备获得的钢丝。

下面通过实施例子和与这些实例有关的简明示意图，进一步说明本发明。

示意图：

-图1表示符合本发明的一个装置，该图是沿装置中心线的剖面图;

-图2是图1所示的装置的另一个剖面图，这个沿装置中心线的垂直剖面图代表图1中Ⅱ-Ⅱ直线的部分;

-图3表示符合本发明的另一个装置的剖面图，该图是沿装置中心线的剖面;

-图4表示图3的装置的另一个剖面，这个沿装置中心线的垂直剖面图是代表图3中Ⅳ-Ⅳ直线的部分;

-图5表示一根金属线进行热处理的全套设备，该设备包括符合本发明的一个装置;

-图6表示在图5的设备中进行热处理的金属丝随着时间变化而变化的温度曲线图;

-图7表示在图5的设备中采用的一个装置，该图是沿装置中心线的剖面图;

-图8表示图7的装置沿着其中心线的垂直剖面图，该剖面表示图7中Ⅷ-Ⅷ直线部分;

-图9表示在图5所示的设备中进行热处理的金属丝的纯净珠光体组织的一部分的剖面图。

图1和图2表示为了实施本发明的方法而采用的一个符合本发明的装置100。图1是装置100沿中心线XX'的剖面图，图2是沿中心线XX′的垂直剖面图，图2的剖面表示图1中的Ⅲ-Ⅱ直线的部分。装置100包括一根管子2，该管可以是陶瓷的、耐热钢的或是碳化钨的，管子里根据箭头F的方向，沿着中心线XX′通过碳素钢丝1。

钢丝1的牵引手段是众所周知的手段，为了简化未在图1和图2中表示出来，这些手段包括例如用发动机带动一个绕线器，将处理后的钢丝缠绕起来。

钢丝1和管子2的内壁20之间的空间3充满着气体4。气体4直接与钢丝1和内壁20接触。在钢丝1的处理过程中，气体4留在空间3当中，装置100没有可以使气体4强制通风的方法，也就是说无强制通风的气体4只有当钢丝1根据箭头F的方向移动时才有可能在空间3里运动。这种气体可以是氢、氢氮混合，氢甲烷（d′hyd rogene etde methane）混合，氢氮甲烷氦混合，氦甲烷混合。

钢丝1由两个导线器5牵引，可以是陶瓷或碳化钨的导线器位于管子2里面的钢丝1的进口与出口。管子2由外面的一个电阻6加热，此电阻绕在管子2的外面並贴着管子2的外壁21。管子2通过围绕着它的套管7和在它两端的两块板8进行外部隔热。管子2如果是金属的，也可进行绝缘。两块板8和套管7可以用烧结的耐火纤维来做。管子2，热阻6，套管7和两块板8置于金属管9的里面，该金属管通过一根绕在它周围的空心管10进行冷却，空心管10里面流过冷却液体11-例如水。

装置100两端被园形板12封闭，园板通过不透气的接头13与管子9的凸缘90相连。热阻6由密封小口14通电。小口14中穿过两根电线15，每根分别和热阻6的一端相连（为了简化，这个连接未在图中标出）。密封小口14由不透气的接头16固定在两块园板12中的一块上。

装置100包括一个膨胀系统17，弹簧18顶住用作力分布的板块19，这样可以使管子2不论在什么温度下始终保持在套管7的中间。

图2中，Df表示钢丝1的直径，Dti表示管子2的内径（内壁直径20），Dte表示管子2的外径（外壁直径21）。λ是限定为800℃的气体4的导热性，此导热性用Watts.m^-1.

K^-1表示。

根据本发明，Dti、Df和λ的选择都应符合下列关系：

1.05≤R≤7 （1）

0.6≤K≤8 （2）

其定义是：

R＝Dti/Df

K＝「Log（Dti/Df）」×Df²/λ

Dti和Df用毫米表示，Log是自然对数。

因此，本发明可以意想不到地将钢丝1从低于加工温度AC3的温度开始加热，例如从环境温度开始加热，並达到高于加工温度AC3的温度，以获得均匀奥氏体组织，这个过程的时间极短，每毫米钢丝直径Df少于4秒。此外，如果愿意的话，也可以选择气体4的种类，使它对钢丝表面产生化学作用，例如：脱氧、碳化或脱碳作用。

本发明具有下列优点：

-方法简便，投资少，运转成本低，因为不必使用强制通风所必需的压缩机或离心式风扇;

-可以获得准确的加热规律;

-加热迅速，以便提高生产速度，缩短设备的长度;

-迅速加热能适用于直径Df差别很大的钢丝，特别是，同样的装置能加工直径Df从1到5不同的钢丝。

对于直径Df很大-大于4mm-的钢丝，比例尺应接近1，用导热性十分良好的气体，如氢气，就十分必要。

钢丝直径Df最好在0.4mm至6mm之间。

图3和图4表示符合本发明的另一个装置200，该装置可以同时处理几根钢丝1，例如6根，图3是该装置沿中心线YY′的剖面图，图4是沿该装置中心线的垂直剖面，中心线YY′在图4中用“Y”表示。

装置200的结构与装置100的结构类似，区别在于将六根管子2围绕轴心YY′-它也是管子9的轴心-放入容器9里面，容器9是一根钢管。每根管子2中通过一根钢丝1，气体4装在六根管子2里面，如装置100所描述的那样，每根管子各由一个电阻6加热，隔热套管7装在六根管子2的周围。

通过下述例子进一步说明本发明。例1至例

例1至例4

列举用上述装置100处-根碳素钢丝1的4个例子。钢丝1和装置100的特性都在表1中注明。

表1

各类例子中气体的种类如下：

·例1、2、3：裂化氨（Ammoniac crague）75%的氢25%的氮，这些%表示体积）

·例4：78%的氢，2%的甲烷（%表示体积）

加热时间Tc与钢丝从管子进口处的环境温度（大约20℃）到管子出口处的温度（980℃）所需的时间相一致，此温度足够将碳化物分解。

例5

这个例子中变换了钢丝1的直径Df和气体4的种类（它是氢和氮的混合），因此，λ、R和K的值也改变了。钢丝1和装置100的特性如下：钢丝1的含炭量＝0.85%;管子2是氧化铝，Dti＝2.5mm，Dte＝6mm;管子2的外面21用功率为33KW的电阻6加热到1100℃;钢丝1的行进速度：2.35米/秒;管子2的长度：6m;加热时间：2.55秒;钢丝1的温度：管子2的进口处为20℃，管子2的出口处为980℃。

下列表2列出Df的值，含氢气体4的体积百分比，λ、R、K的值，以及钢丝1的产量。

对于符合此例的一切试验，每毫米钢丝直径的加热时间（Te/Df）为1.46至3.1秒/毫米时间;

表2

例6

还可采用与上述装置200类似的另一种多管装置，共装十根管子2。本例的特性如下：

钢丝的含炭量：0.70%;钢丝直径Df：1.75mm;相同的氧化铝管子2，Dti＝2.5mm，Dte＝6mm;管子的外表面21用一根电阻6的装置10（每根管子2有一根电阻）加热到1100℃，每个电阻的单位功率为27KW（总功率为270KW）;气体4：裂化氨;钢丝行进速度：2.02米/秒;每根管子2的长度：6m;加热时间：2.97秒;钢丝1的产量：1360公斤/小时;每根管子2的进口处的钢丝温度：20℃，每根管子2的出口处的钢丝温度：980℃;λ＝0.328;R＝1.43;K＝3.33。每毫米钢丝直径的加热时间（Te/Df）等于1.70秒/毫米。

例7

本例与例2在同样条件下进行，具有同样的结果，只是用气体4替换裂化氨。以便和800℃的钢的碳化物保持热动力平衡，气体4的成分如下（%为体积）：74%的氢，24%的氮，2%的甲烷。

例8

本例与例2在同样条件下进行，只是裂化氨由动力燃气代替，以改正在上述工序中产生的脱炭现象。本例中的气体4的成分如下（%为体积）：85%的氢，15%的甲烷。其它条件和结果与例2相同，只有以下区别：加热时间从2.97秒变为2.75秒，Tc/Df比例为1.57秒/毫米，钢丝行进速度是2.18米/秒。再次碳化表面厚度为2μm，在钢丝1上未观察到石墨的沉积物。

本发明可以获得处理出口的钢丝的十分精确的温度;从例1到例8，无论管子2出口处的温度过高或过低，这一温度的变化都不会在1.5℃以上，这样可以保证钢丝质量的高度稳定。

下面的例9至例12是在与上述装置100相似的另一个装置中进行的，但这些例子都不符合本发明。钢丝1和该装置的特征都在下面的表3中列出。这些例子的特征是：Tc/Df的比例明显高于每毫米钢丝直径4秒，R和K的比例值与上面指出的整个关系1和2不一致，因而奥氏体化过程中不能获得上述的优点。

表3

例9至例12中气体4的种类如下：

·例9：纯N₂

·例10：N₂＝50% H₂＝50%

·例11：N₂＝65% H₂＝35%

·例12：N₂＝50% H₂＝50%

（%为体积）

在符合本发明的所有例子中，都可获得均匀奥氏体组织。

图5表示可以用热处理一根碳素钢丝1以获得纯净的珠光体组织的全部设备。该设备300包括Z₁，Z₂，Z₃，Z₄，Z₅五个区域，钢丝1按箭头F的方向穿过这些区，即从起始线圈30直到盘绕处理完的钢丝的线圈31，线圈31在发动机310的驱动下转动，以使钢丝1按箭头F的方向行进。钢丝1按此顺序逐个穿过Z₁到Z₅五个区域。

-Z₁区：加热钢丝1以获得均匀奥氏体组织;

-Z₂区：冷却钢丝1，使温度降到500-600℃，以获得亚稳奥氏体（metastable）;

-Z₃区：将亚稳奥氏体加工为珠光体;

-Z₄区：珠光体化后，冷却钢丝1，如温度降到300℃左右;

-Z₅区：钢丝1最后冷却，使之达到环境温度，例如20-50℃。

图6表示钢丝1从Z₂区到Z₅区的穿越过程中，按照时间变化的温度曲线φ。该图也示出钢丝从亚稳奥氏体到珠光体变化的初期曲线X₁和钢丝从亚稳奥氏体到珠光体变化的末期曲线X₂。图6中，横座标为时间T，纵座标为温度θ，时间的开始为A点。

珠光体化处理之前，将钢丝1加热並保持在高于加工温度AC3的温度上，以获得均质奥氏体，此温度θA可在900℃至1000℃之间，即图6中的A点。称为“珠光鼻子”“nez perlitigue”这个点符合曲线X₁的最少时间Tm“nez perlitigue”，此珠光鼻子的温度用θP标明。

随后，钢丝冷却到低于加工温度AC1的温度，冷却后的钢丝状况为B点，经过时间TB后在B点获得的温度用θB标注。在图6中，温度θB高于“鼻子”的温度θP，在实践中这种状况最常见，然而并非必然。钢丝在A点和B点之间冷却时，当钢丝温度下降到加工点AC3以下，当“晶核”出现在亚稳奥氏体的晶界时，稳奥氏体就变为亚稳奥氏体。曲线X₁和曲线X₂之间的区域用ω表示。珠光体化包括使钢丝从ω区左边的B点代表的状态变化到ω区右边的C点代表的状态。钢丝的这个变化用直线BC段表示，此直线在BX点切断曲线X₁，在CX点切断曲线X₂，但是本发明也适用于在B点和C点之间的钢丝温度变化不是直线的情况。

晶核的形成在ω区的左边的BC段部分进行，也就是在BBx段。在穿越ω区的BC段部分，也就是在BxCx段，有从亚稳奥氏体到为珠光体的变化，即珠光体化。珠光体化的时间根据不同种类的钢而变化，因此CxC段所代表的加工处理的目的是：如果珠光体化尚未完成，可避免钢丝过早冷却。确实，迅速冷却的剩余亚稳奥氏体会变成贝氏体，而贝氏体是不利于热处理后拉丝的一种结构，也不利于成品的实用性和机械特性。

在A点和B点之间的迅速冷却，随后在亚稳奥氏体范围内，即在B点和Bx点之间保持等温，这样可以增加晶核的数量並缩小它们的体积。这些晶核正是以后由亚稳奥氏体到珠光体变化的起点，众所周知，晶核的数量越多，体积越小，珠光体的光洁度就越高，钢丝的实用价值也就越大。

珠光体化处理后，将钢丝再冷却到环境温度。这次冷却-宁可迅速一点-用曲线CD表示，D点的温度用θD标示。

在设备300中，Z₁区是表示将钢丝1加热到符合A点的状态，Z₂区为曲线φ的AB段表示的冷却，Z₃区为曲线φ的BC段，Z₄区和Z₅区都是曲线φ的CD段所表示的冷却。

Z₁区是用符合本发明的上述装置100完成的。

Z₂区是根据88/00904号法国专利申请完成的。Z₂区表示的装置32在图7和图8中描述。

装置32是一个热交换器，它包含一个内径为D′ti、外径为D′te的管状容器33，容器里待加工的、直径为Df的钢丝1按箭头F方向行进。

图7是按钢丝1的中心线XX′-它也是装置32的中心线-的剖面图，图8是按此中心线XX′的垂直剖面图，图8的剖面表示图7中的Ⅷ-Ⅷ直线的部分，而中心线XX′在图8中仅用字母“X”表示。钢丝1和管子33之间的空间34充满气体35，该气体直接与钢丝1和管子33的内壁330接触。在钢丝1的加工过程中，气体35停留在空间34中，装置32不具备给气体35强制通风的手段，也就是说基本上无强制通风的气体35只有当钢丝1按箭头F方向移动时才可能在空间34中流动。在钢丝1的热处理过程中，会产生从钢丝1向气体35的传热现象。λ′表示确定在600℃的气体35的导热性，此导热性用Watts.m^-1.

K^-1表示。钢丝1由两个陶瓷的或碳化钨的导线盘36牵引，这两个导线盘36一个位于管子33里面的钢丝1的进口处，另一个位于出口处。管子33由液体冷却剂37-如水-在外部冷却，冷却剂在围绕管子33的一个环形套管38里面流动。套管38的长度为L′m，内径为D′mi，外径为D′me。套管38由支管39供给水37，水37通过支管40从套管38中流出，水37沿着管子33的流动方向和F方向相反。含水37的区域41（套管38的内容积）和含气体35的空间34之间的密封依靠高弹性塑料垫圈42获得。与液体37接触的管子33的长度在图7中用L′t标明。

Z₂区域中，热交换器32本身可以单独形成一个装置，也可以把几个热交换器32依靠套管38两端的法兰43、沿中心线XX′联接起来，钢丝1沿中心线XX′穿过几个串联的热交换器32。

珠光体化之前的冷却过程-即曲线φ的AB段-当中，管子33、钢丝1和气体35的特性的选择要符合下列关系：

1.05≤R′≤15 （3）

5≤K′≤10 （4）

其定义是：

R′＝D′ti/Df

K′＝「Log（D′ti/Df）」×Df²/λ′

D′ti和Df用毫米表示，λ′是限定为600℃的气体的导热性，用Watts.m^-1.

K^-1表示，Log是自然对数。

气体35可以是氢、氮、氦、氢氮混合、氢甲烷混合、氮甲烷混合、氦甲烷混合、氢氮甲烷混合。

对于大直径的钢丝1，内直径D′ti和钢丝直径Df之间的比例R′应当近似1，利用导热性十分良好的气体35-例如氢-就变得十分必要。

设备300中的Z₃区可以是几个热交换器32以串联布置，其条件如下：

为了在最好的条件下使奥氏体向珠光体变化，钢丝1的变化阶段-图1中由BC线表示（注：此处可能应为：“图6中由BC线表示示”）-最好在变化最小的温度中进行;无论冷却后的温度θB过高或过低，钢丝1的温度变化不能在10℃以上，该冷却过程由AB线标明。温度变化的这一限度要比珠光体化的时间长，珠光体化的时间由B_XC_X段表示。无设在BC线上的温度θB过高或过低，钢丝1的温度变化不大于5℃。图6温度稳定並与BC线-也是与横座标轴平行的直线部分-上的各个阶段的温度θB一致的理想状况。

在ω范围内进行的从奥氏体转化为珠光体的过程中释放出大约100000J.Kg^-1的热量，这个过程的速度随着时间的变化而变化，此速度在B_X点和C_X点附近较慢，而在B_XC_X段的中间部分最高。在这种情况下，如果要保持该转变过程中的温度基本稳定，就必须进行有调节的热交换，也就是说钢丝1的每个长度单位的热交换的能量要随着进行该转变过程的装置而改变，当珠光体化的速度最高时，用气体35的冷却应最快，这样可以避免由于珠光体化过程中钢丝1的温上升过高而造成的金属骤然放热现象。

这种调节可以用改变钢丝通过的各个管子33的内径D′ti来进行，或者用改变钢丝通过的各个管子33的长度L′t来进行，正如上面提到过的88/00904号法国专利申请中描述的那样。

在Z₃区域，冷却功率最大的热交换器32正是珠光体化速度最大的区域。在这种情况下：

-如果用改变各个管子33的内径D′ti来进行调节，那么从Z₃区的进口处到珠光体化速度最大的交换器32，此直径要缩小，然后此直径又要在Z₃区出口处的方向，即按箭头F的方向增加;

-如果用改变各个管子33的长度L′t来进行调节，那么从Z₃区的进口处到珠光体化速度最大的交换器32，此长度应增加;然后，此长度又要在Z₃区的出口方向，按箭头F的方向缩小。

在这两种情况下，都要按箭头F指示的方向，从Z₃区的进口处到珠光体化速度最大的交换器32，增加冷却的功率;然后又要在Z₃区的出口方向，缩小该功率。

在珠光体化速度最大的交换器32里面，要符合下列关系：

1.05≤R′≤8 （5）

3≤K′≤8 （6）

R′和K′的定义和前面介绍的相同。

Z₄区域可以由一个符合前面规定的比例关系（3）和（4）的交换器32组成。

随后，钢丝1进入Z₅区域，在那里通过水浸的方法使它的温度接近环境温度，例如：20至50℃。

在设备300中处理的钢丝1的结构和用已知的铅浴处理方法得到的结构是一样的，即纯净的珠光体组织。该组织包含着被铁氧体片层分开的渗碳体片层作为例子，图9用剖面表示这种纯净珠光体组织的一个部分50。该部分50包括被一个铁氧体片52分开的、基本上平行的两块渗碳体片51。渗碳体片51的厚度用“i”表示，铁氧体片52的厚度用“e”表示。珠光体组织是纯净的，就是说i+e的平均值最多等于1000 ，其标准偏差为250 。

这种钢丝可以用来加强塑料或橡胶制品，尤其是加强汽车的外胎。

另外，设备300可以至少获得下列成果之一：

-在热处理后，在拉丝之前，钢丝的抗拉强度至少等于1300MPa：

-钢丝可以拉成丝，截面比至少等于40;

-拉丝之后，钢丝的抗拉强度至少等于3000MPa。

截面比符合下列公式：

拉丝前的钢丝截面

拉丝后的钢丝截面

设备300具有下列优点：

-方法简便，投资少，运转费用低，因为：

·不必使用金属或熔化盐;

·也不必使用气体强制运行所必需的压缩机或离心式风扇;

-可以获得准确的冷却规律並避免产生金属骤然放热现象;

-可以用同样的设备在钢丝的直径Df上进行珠光体化加工，钢丝直径的变化幅度很大;

-可以避免任何清洁问题，因为没有使用金属或熔化盐，所以不必清洗钢丝。

只有在冷却时（用曲线φ的AB段表示「图6」）符合关系（3）和（4），才能获得以上优点。如果采用包含没有强制通风的气体的管子，管子被液体冷却剂环绕，而珠光体化之前的冷却过程（用曲线φ的AB段表示）中不符合关系（3）和（4），那么，也不可能进行正确的珠光体化。

当然，本发明並不只限于前面描述过的实施例子。

Claims

1、用热处理至少一根碳素钢丝以获得均匀奥氏体组织的方法，其特征在于：

(a)将钢丝放入至少一根基本上无强制通风、含有气体的管子内加热，气体直接与钢丝接触，钢丝加热时间为每毫米钢丝直径小于4秒；

(b)对管子、钢丝和气体的特性的选择，应符合下列关系：

1.05≤R≤7(1)

0.6≤K≤8(2)

其定义是：

R=Dti/Df

K=「Log(Dti/Df)」×Df²/λ

Dti是用毫米表示的管子内径，Df是用毫米表示的钢丝的直径，λ是限定在800℃的气体的导热性，此导热性用Watts。m^-1。°K^-1表示，Log是自然对数。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于管子是由一个电阻在外部加热。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于气体和钢丝的碳素保持动力平衡。

4、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于气体能使钢丝表面再渗碳。

5、根据权利要求1-4的任何一点所述的方法，其特征在于气体在钢丝表面起脱氧作用。

6、根据权利要求1-5的任何一点所述的方法，其特征在于对钢丝随后进行珠光体化处理。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于：

（c）冷却钢丝，使其温度从高于加工温度AC3到低于加工温度AC1;

（d）然后，在低于加工温度AC1的温度下，进行珠光体化处理;

（e）冷却和珠光体化的加工处理是将钢丝放入至少一根基本上无强制通风的、含有气体的管子里面，管子被冷却剂环绕，至使热量从钢丝通过气体和管子向冷却剂传递;

（f）对管子、钢丝和气体特性的选择，至少在珠光体化之前的冷却过程中，应符合下列的关系：

1.05≤R′≤15 （3）

5≤K′≤10 （4）

其定义是：

R′＝D′ti/Df

K′＝「Log（D′ti/Df）」×Df²/λ′

D′ti是用毫米表示的管子的内径，Df是用毫米表示的钢丝直径，λ′是限定在600℃的气体的导热性，此导热性用Watts.m^-1.

K^-1表示。Log是自然对数。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于：将钢丝从高于加工温度AC3冷却到低于加工温度AC1的给定温度之后，无论该给定温度过高或过低，要使钢丝保持在变化不超过10℃的温度上;在调节热交换的同时保持的时间要大于珠光体化的时间;在珠光体化速度最高的（一根或全部）管子的（一个或全部）区域里，要符合下列关系：

1.05≤R′≤8 （5）

3≤K′≤8 （6）

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于：无论给定的温度过高或过低，要使钢丝的温度保持在变化不超过5℃的温度上。

10、根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：用改变（至少一根）管子的内径来进行调节。

11、根据权利要求8-10中的任何一点所述的方法，其特征在于：利用改变数根管子长度的办法来进行调节。

12、根据权利要求6-11中的任何一点所述的方法，其特征在于：随后将钢丝冷却。

13、用热处理至少一根碳素钢丝以获得均匀奥氏体组织的装置，该装置具有下列特征：

（a）装置具备至少一根管子，並具备使钢丝进入管子的手段;管子内含有基本上无强至通风的、直接与钢丝接触的气体，装置具备气体加热的手段;使钢丝进入管子的手段必须使钢丝和气体接触的时间每毫米钢丝直径少于4秒;

（b）对管子、钢丝和气体的特性的选择要符合下例关系：

1.05≤R≤7 （1）

0.6≤K≤8 （2）

其定义是：

R＝Dti/Df

K＝「Log（Dti/Df）」×Df³/λ

Dti是用毫米表示的内径，Df是用毫米表示的钢丝直径，λ是限定在800℃的气体的导热性，此导热性用Watts.m^-1. K^-1表示，Log是自然对数。

14、根据权利要求13所述的装置，其特征在于：该装置具有一个布置在管子外面的电阻用来加热。

15、根据权利要求13或14所述的装置，其特征在于：气体与钢丝的碳保持热动力平街。

16、根据权利要求13或14所述的装置，其特征在于：气体能使钢丝表面再渗碳。

17、根据权利要求13-16中的任何一点所述的装置，其特征在于：气体能在钢丝表面起脱氧作用。

18、根据权利要求13-17中的任何一点所述的装置，其特征在于：该装置包括一个里面装布设有数根管子的容器。

19、根据权利要求13-18中任何一点所述的装置，其特征在于：钢丝直径Df可从0.4变化到6毫米。

20、根据权利要求13-19中任何一点所述的装置，其特征在于：该装置能加工处理直径Df从1到5之内的钢丝。

21、用热处理至少一根碳系钢丝的设备，它包括符合权利要求13-20中任何一点的至少一个装置。

22、根据权利要求21所述的热处理设备，其特征在于：该设备在奥氏体化装置后面，具备用于冷却钢丝的装置、获得纯净珠光体组织的手段，这些手段具有下列特征：

（c）冷却和珠光体化的这些手段至少包括一根含有基本上无强制通风的气体的管子，该管子被冷却剂环绕，以使热量从钢丝通过气体和管子向冷却剂传输;

（d）对管子、钢丝和气体的特性的选择，至少在珠光体化之前的冷却过程中，要符合下列关系：

1.05≤R′≤15 （3）

5≤K′≤10 （4）

其定义是：

R′＝D′ti/Df

K′＝「Log（D′ti/Df）」×Df²/λ′

D′ti是用毫米表示的管子的内径，Df是用毫米表示的钢丝直径，λ′是限定为600℃的气体的导热性，此导热性用Watts.m^-1.

K^-1表示，Log是自然对数。

23、根据权利要求22所述的设备，其特征在于：配置一根或数根管子，以使钢丝冷却之后温度从高于加工温度AC3降到低于加工温度AC1的给定温度;无论此给定温度过高或过低，管子能将钢丝保持在变化不超过10℃的温度上，保持的时间高于珠光体化的时间，同时要调节热交换，在珠光体化速度最高的（一根或全部）管子的（一个或全部）区域里，要符合下列关系：

1.05≤R′≤8 （5）

3≤K′≤8 （6）

24、根据权利要求23所述的设备，其特征在于：这样布置这些管子，以使无论此给定温度过高或过低，钢丝温度的变化不超过5℃。

25、根据权利要求23或24所述的设备，其特征在于：管子（至少一根）的内径可以在珠光体化的手段中变化。

26、根据权利要求23-25中任何一点所述的设备，其特征在于：该设备包括数根管子，其长度可在珠光体化手段中变化。

27、根据权利要求21-26中任何一点所述的设备，其特征在于：该设备包括珠光体化之后冷却钢丝的手段。

28、用根据权利要求1-12中任何一点的方法获得的钢丝。

29、用根据权利要求13-20中任何一点的装置或用符合权利要求21-27中任何一点的设备获得的钢丝。