CN105506234A - 一种对钢丝或钢带材进行重新索氏体化的热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对钢丝或钢带材进行重新索氏体化的热处理方法，将钢丝或钢带先加热到奥氏体温度，将奥氏体化等温后的钢丝或钢带快速冷却到材料的马氏体相变点以上温度区域或200-450℃温度范围，随后将钢丝或钢带送入保温套筒静置保温，完成索氏体相变；套筒温度控制在室温到500℃范围内任何温度点。本发明的工艺方法对钢丝、带材进行索氏体化的工艺，不需要铅浴、盐浴等等温设备，不要需要特殊的等温装置。可通过改变冷速实现对冷却温度的控制，从而实现对索氏体组织尺寸的控制。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁丝材、带材进行重新索氏体化的热处理技术领域。
背景技术
在一些碳钢钢丝、薄板带材的冷变形加工过程中，由于冷变形达到一定程度后加工硬化导致其不能进一步变形，需要对其进行组织调整，进行重新索氏体化处理，以获得单一的、均匀的、细小的珠光体（索氏体）组织，满足其使用组织的要求或是满足进一步进行加工的要求。
传统对线材、薄板带材进行重新索氏体化是需要将其重新加热到奥氏体化温度，保温一段时间后，放入液态铅或是盐中进行铅浴或盐浴等温一段时间，通过在某一特定温度的等温获得相应的细珠光体（索氏体）组织。但其制造工艺相对难以控制，为了获得较小的珠光体团尺寸，往往还要求其奥氏体化温度不能过高、奥氏体化保温时间不能过长等，同时铅、盐等等温介质往往对环境具有较高的危害，目前已经引起环保部门的重视。而且在大规模生产过程中，液铅、盐的温度波动较大，很难获得索氏体尺寸均匀、索氏体百分含量稳定的组织。
发明内容
本发明的目的是提供一种对金属线材及薄带材进行重新索氏体化的热处理方法，满足冷拔钢丝、冷变形薄板带材获得均匀、细小的索氏体组织以及获得高索氏体化率、避免先共析铁素体生成的需求。从而满足相关热处理替代工艺要求。
本发明的技术方案如下：
本发明是一种对钢丝或钢带进行重新索氏体化的热处理方法，将需要进行重新索氏体处理以获得索氏体（细珠光体）组织的钢、带材，通过加热到奥氏体化温度，进行奥氏体化等温后。立刻采用压缩气体或是其他流体介质，将奥氏体化后的线材或带材在0.1~10秒内快速冷却到200~450℃温度区间后，快速让其进入一个套筒内保温1-20分钟，完成索氏体相变；对于直径大于3.0mm的钢丝或是厚度大于1mm的钢带，可直接让其在空气中静置，自然完成索氏体相变。根据奥氏体化后快速冷却所到的温度200~450℃区间，可实现索氏体片层间距50-200nm区间的控制，对于共析钢、亚共析钢，基本可以避免晶界先共析铁素体的大量出现。
本发明中的奥氏体化温度指727-960℃温度范围。针对奥氏体化后线材、带材的压缩气体的冷却速度为200-500℃/s（通过选择气体类型或压力来实现冷速控制），可通过压缩气体作用在单位厘米线材或是单位面积带材上时间的长短来控制实际冷却到的温度，冷却后即不进行任何操作，对于直径小于2.5mm的线材或是厚度小于1mm的带材也可选择立刻进入套筒内保温，不需要对套筒进行任何温度控制，不需要任何等温装置即可完成热处理。可通过卷线设备实现线材、带材的连续处理。
本发明的技术效果是：本发明的工艺方法对钢丝、带材进行索氏体化的工艺，不需要铅浴、盐浴等等温设备，不要需要特殊的等温装置。可通过改变冷速实现对冷却温度的控制，从而实现对索氏体组织尺寸的控制。
附图说明
图1是实施例1按照本发明的方法处理的钢丝SEM图；
图2是实施例1按照常规技术方案处理的钢丝SEM图；
图3是实施例2按照本发明的方法处理的试样SEM图；
图4是实施例2按照常规技术方案处理的试样SEM图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：对3.2mm的70钢冷拔钢丝进行重新索氏体化热处理，将线材在管式炉中加热到860℃奥氏体温度，保温一段时间后，在管式炉炉口采用0.5-0.3MPa的压缩空气立刻对出炉的钢丝进行强制冷却，钢丝一边出炉一边冷却，被压缩空气冷却作用前，钢丝的温度依然保持在奥氏体化温度，每厘米段钢丝的强制冷却时间为0.5-1s左右完成，通过压缩气体的冷却速度控制时间，保证钢丝任何部位不会被冷200℃以下。钢丝强制冷却0.5-1s后不作任何处理，或是让其连续进入一个套管内静置一段时间。得到的组织，索氏体化率高片层间距小，索氏体团尺寸小，如图1和图2所示，图1为按照本发明的方法钢丝索氏体化处理后的钢丝微观组织（SEM），图2为常规铅浴方法处理试样的SEM。
实施例2：对厚度为0.75mm，宽度为15mm的65Mn带材，加热到890℃奥氏体化等温，冷却到800℃后，立刻采用冷速为200-250℃/s的喷气口进行喷冷，单位长度喷冷时间为2秒左右，后立刻离开喷冷口自然冷却到室温。
如图3和图4所示：图3是按照本发明的方法处理的试样SEM，其组织为均匀细小的索氏体为主，索氏体化率高。图4为常规盐浴等温淬火式样SEM，其片层明显粗化，且块状先共析铁素体十分明显。
当然，以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种对钢丝或钢带材进行重新索氏体化的热处理方法，其特征在于：将钢丝或钢带先加热到奥氏体温度，将奥氏体化等温后的钢丝或钢带快速冷却到材料的马氏体相变点以上温度区域，随后将钢丝或钢带送入保温套筒保温，完成索氏体相变；套筒温度控制在室温到500℃范围内任何温度点。
2.根据权利要求1所述的对钢丝或钢带材进行重新索氏体化的热处理方法，其特征在于：对于直径大于3.0mm的钢丝，厚度大于1mm的钢带可以选择在室温中冷却。
3.根据权利要求1所述的对钢丝或钢带材进行重新索氏体化的热处理方法，其特征在于：所述快速冷却是指在0.1-10秒内冷却。
4.根据权利要求1或3所述的对钢丝或钢带材进行重新索氏体化的热处理方法，其特征在于：所述的快速冷却方式为压缩气体冷却或喷射流体冷却。
5.根据权利要求1所述的对钢丝或钢带材进行重新索氏体化的热处理方法，其特征在于：快速冷却前钢丝或钢带温度不得低于对应材料的珠光体相变温度或727℃。
6.根据权利要求1所述的对钢丝或钢带材进行重新索氏体化的热处理方法，其特征在于：将奥氏体化等温后的钢丝或钢带快速冷却到温度区域为200-450℃温度范围。
7.根据权利要求4所述的对钢丝或钢带材进行重新索氏体化的热处理方法，其特征在于：压缩气体冷却的冷却速度为200-500℃/s。
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