CN104419819A - 一种钢丝的热处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢丝的热处理工艺，包括加热工序，所述加热工序包括：一级加热，将钢丝加热到温度为350℃-450℃，随即进入二级加热；二级加热，将钢丝加热到温度为920℃-970℃，钢丝奥氏体化后进入淬火工序。本发明通过对拉拔后的钢丝先进行一级加热到一定温度后，再进行二级加热处理以使钢丝温度达到奥氏体化的温度；通过分级加热的工艺提高了热处理后钢丝的稳定性，同时也减小了钢丝热处理工序所需的能耗。

Description

一种钢丝的热处理工艺

技术领域

本发明涉及钢丝拉拔加工领域，尤其涉及一种钢丝的热处理工艺。

背景技术

钢丝加工主要包括拉拔前的表面处理-拉拔-热处理-收线等工序，具体如图1所示。

其中，钢丝经过拉拔后需要对成品钢丝进行热处理，以消除冷加工造成的加工硬化现象，利于进一步的冷加工；另外也确保了成品钢丝的最终机械性能或物理性能，同时通过热处理还能提高热轧线材的塑性并消除组织的不均匀性，确保拉后钢丝综合力学性能符合预期要求。

现有技术中，普遍的热处理包括索氏体化处理。索氏体化处理是首先将钢丝加热到900℃左右奥氏体化，然后在等温介质如熔融的铅或盐等介质熔液中快速冷却并等温转变为索氏体。等温介质的温度和钢丝的等温转变温度相同，约至450-550℃。

钢丝奥氏体化过程中，较快的升温速度和较高的线温，有利于钢丝获得较高的热后强度。但是，目前的快速加热都是直接加热到预定温度，钢丝温度或环境的很小的变化都会引起加热环境的变化，而且直接加热到预定温度的方式所需的能耗也较高。

因此，现有技术还有待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢丝的热处理工艺，以减小钢丝热处理所需的能耗，提高钢丝加工成品的稳定性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种钢丝的热处理工艺，包括加热工序，所述加热工序包括：

一级加热，将钢丝加热到温度为350℃-450℃，进入二级加热；

二级加热，将钢丝加热到温度为920℃-970℃，钢丝奥氏体化后进入淬火工序。

其中，所述一级加热为将钢丝加热到温度为400±5℃。

其中，所述二级加热为将钢丝加热到温度为940±5℃。

其中，所述淬火工序包括：

一级冷却处理，采用不含铅的冷却液对奥氏体化的钢丝进行冷却，当钢丝表面温度冷却到过冷奥氏体温度时，进入二级恒温处理；

二级恒温处理，对一级冷却处理后的钢丝进行恒温处理，消除钢丝的心部和表面的温度阶梯差，使得钢丝的心部和表面的温度恒定在过冷奥氏体温度；进入保温处理；

保温处理，对二级恒温处理后的钢丝进行保温，使钢丝的温度在预设的时间内保持在过冷奥氏体向索氏体转变的温度；所述预设的时间为：钢丝完成过冷奥氏体向索氏体的等温转变所需的时间。

其中，所述一级冷却处理的过程中，采用的所述冷却液温度为560℃。

其中，所述一级冷却处理的时间T的确定方式为：T=L/（2V）；

其中，V代表钢丝的线速，L代表钢丝浸入冷却液的长度。

其中，所述二级恒温处理为，将钢丝通过充满气雾的恒温区，所述恒温区中设置有气雾循环器，通过气雾循环器使得恒温区的气雾循环流动，并且恒温区的气雾的温度保持在560℃。

其中，所述淬火工序之后，还包括酸洗工序、磷化工序、皂化工序和烘干工序。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例通过提供一种钢丝的热处理工艺，通过对拉拔后的钢丝先进行一级加热到一定温度后，再进行二级加热处理以使钢丝温度达到奥氏体化的温度；通过分级加热的工艺提高了热处理后钢丝的稳定性，同时也减小了钢丝热处理工序所需的能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种钢丝的热处理工艺的实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面结合本发明的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，图1是本发明一种钢丝的热处理工艺的一实施方式的流程图，本实施例的钢丝的热处理工艺包括加热工序，并且该加热工序包括：

一级加热，将钢丝加热到温度为350℃-450℃，随即进入二级加热。本实施例的一级加热可采用钢丝热处理加热炉排除的废气进行实现，由于通常由加热炉排除的废气余温还有600-700℃，因此可回收利用该部分废气实现上述的一级加热。提高了能量的利用率。

本实施例中一级加热为将钢丝加热到温度为400±5℃或者380±5℃。

二级加热，第钢丝加热到温度为920℃-970℃，钢丝奥氏体化后进入淬火工序。本实施例中二级加热为将钢丝加热到温度为920±5℃或者940±5℃。

进一步的，本发明中的淬火工序包括：

一级冷却处理，采用水或盐的冷却液对奥氏体化的钢丝进行冷却，当钢丝表面温度冷却到过冷奥氏体温度时，进入二级恒温处理。本实施例中采用的水或盐的冷却液温度为560℃。相比传统工艺中以铅浴作为等温热处理的介质，本发明热处理过程对环境的污染较小。

其中，一级冷却处理的时间长度直接影响到钢丝表面温度和心部的温度梯度差，本实施例中所述一级冷却处理的时间T的确定为：

T=L/（2V）；

其中，V代表钢丝在冷却液中的线速，L代表钢丝浸入冷却液的长度。

二级恒温处理，对一级冷却处理后的钢丝进行恒温处理，消除钢丝的心部和表面的温度阶梯差，使得钢丝的心部和表面的温度恒定在过冷奥氏体温度；之后进入保温处理。

本实施例中的二级恒温处理过程为，将钢丝通过充满气雾（如水雾等）的恒温区，所述恒温区中设置有气雾循环器，通过气雾循环器使得恒温区的气雾循环流动，并且恒温区的气雾的温度保持在560℃。经过一级冷却处理后的钢丝通过该充满气雾的恒温区，在恒温区中消除钢丝的心部和表面的温度阶梯差，并且使钢丝的心部和表面的温度均恒定在过冷奥氏体温度。

保温处理，对二级恒温处理后的钢丝进行保温，使钢丝的温度在预设的时间内保持在过冷奥氏体向索氏体转变的温度；所述预设的时间为：钢丝完成过冷奥氏体向索氏体的等温转变所需的时间。

进一步的，将经过上述淬火工序处理的钢丝逐步进行酸洗工序、磷化工序、皂化工序和烘干工序等，直到完成钢丝的热处理。

通过本发明上述实施例的钢丝的热处理工艺，通过对拉拔后的钢丝先进行一级加热到一定温度后，再进行二级加热处理以使钢丝温度达到奥氏体化的温度；通过分级加热的工艺提高了热处理后钢丝的稳定性，同时也减小了钢丝热处理工序所需的能耗。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利要求范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种钢丝的热处理工艺，包括加热工序，其特征在于，所述加热工序包括：

一级加热，将钢丝加热到温度为350℃-450℃，进入二级加热；

二级加热，将钢丝加热到温度为920℃-970℃，钢丝奥氏体化后进入淬火工序。

2.根据权利要求1所述的钢丝的热处理工艺，其特征在于，所述一级加热为将钢丝加热到温度为400±5℃。

3.根据权利要求1所述的钢丝的热处理工艺，其特征在于，所述二级加热为将钢丝加热到温度为940±5℃。

4.根据权利要求1所述的钢丝的热处理工艺，其特征在于，所述淬火工序包括：

一级冷却处理，采用不含铅的冷却液对奥氏体化的钢丝进行冷却，当钢丝表面温度冷却到过冷奥氏体温度时，进入二级恒温处理；

二级恒温处理，对一级冷却处理后的钢丝进行恒温处理，消除钢丝的心部和表面的温度阶梯差，使得钢丝的心部和表面的温度恒定在过冷奥氏体温度；进入保温处理；

保温处理，对二级恒温处理后的钢丝进行保温，使钢丝的温度在预设的时间内保持在过冷奥氏体向索氏体转变的温度；所述预设的时间为：钢丝完成过冷奥氏体向索氏体的等温转变所需的时间。

5.根据权利要求4所述的钢丝的热处理工艺，其特征在于，所述一级冷却处理的过程中，采用的所述冷却液温度为560℃。

6.根据权利要求5所述的钢丝的热处理工艺，其特征在于，所述一级冷却处理的时间T的确定方式为：T=L/（2V）；

其中，V代表钢丝的线速，L代表钢丝浸入冷却液的长度。

7.根据权利要求4所述的钢丝的热处理工艺，其特征在于，所述二级恒温处理为，将钢丝通过充满气雾的恒温区，所述恒温区中设置有气雾循环器，通过气雾循环器使得恒温区的气雾循环流动，并且恒温区的气雾的温度保持在560℃。

8.根据权利要求1所述的钢丝的热处理工艺，其特征在于，所述淬火工序之后，还包括酸洗工序、磷化工序、皂化工序和烘干工序。