CN108103304A - 一种钢丝等温淬火热处理工艺以及设备 - Google Patents

一种钢丝等温淬火热处理工艺以及设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种钢丝等温淬火热处理工艺以及设备，涉及热处理设备技术领域，该热处理设备包括工字轮、加热炉、盐浴槽、搅拌器、风管和加热辐射管，盐浴槽设置在加热炉出口侧，搅拌器设置在盐浴槽内，风管设置在盐浴槽外侧壁上，加热辐射管设置在盐浴槽底部，工字轮分别设置在加热炉入口侧和盐浴槽后侧；热处理工艺包括放线、奥氏体化加热、均匀化保温、盐浴冷却、清洗。本发明可以稳定控制过共析钢的网状渗碳体的析出，同时盐浴的索氏体化等温淬火温度可以在500‑600℃的温度区间内，避免了深度过冷造成出现贝氏体和马氏体的可能，提供了非常稳定的发生索氏体转变的热力学空间对于钢丝的索氏体化处理具有非常独到的优势。

Description

一种钢丝等温淬火热处理工艺以及设备
技术领域
本发明涉及钢丝或盘条热处理设备技术领域，尤其是涉及一种钢丝等温淬火热处理工艺以及设备，通过对钢丝进行放线-奥氏体化加热-盐浴等温淬火-清洗-收集，实现对钢丝的重新索氏体化处理，用以生产弹簧钢丝-钢帘线，切割丝，金刚线等。
背景技术
高性能的金刚线、切割丝、钢帘线是金属制品中生产难度最高，强度最高，直径最细的一类，主要应用在单晶硅的切割，已经轮胎子午线，以及高端钢丝绳中。目前强度最高级别的切割丝已经能够达到4600Mpa，直径0.06mm，其原料钢厂生产的97A、92A、82A等热轧盘条。目前稳定生产这类盘条的企业包括宝钢、鞍钢、兴澄、邢钢等企业，但是高端的金刚线一直是进口新日铁的97A盘条，国内盘条在夹杂物尺寸的稳定控制以及组织性能的均匀性方面还需提高。
以切割丝生产为例，其首先经过粗拉、细拉，然后奥氏体化和索氏体处理，最后要湿拉，以满足用户组织组织性能的需求。其中最大的用户就是切割单晶硅片的用户，一片单晶硅片的厚度在0.14mm，所以切割丝的直径直接影响用户的成材率，根据用户统计切割丝直径每降低10％，其单晶硅片的成材率就提高15％；同时切割丝的抗拉强度基本都在3800Mpa以上，强度越高，切割速率就可以提升更快，目前强度最高的切割丝切割时间已经由原来12小时，降低至1小时，可想而知制品材料的高性能对用户生产效率提升的意义。
切割丝不断拉拔过程，钢丝的抗拉强度逐渐提高，但是钢丝的塑性不断降低，所以拉拔一定程度必须重新奥氏体化和索氏体化处理，目前行业通用的索氏体化处理都是采用铅浴、流态粒子床和水浴处理。随着环保要求的不断提高，铅浴目前已经被淘汰，大多是钢丝制品企业都采用水浴处理，其中目前郑州金属制品、宝钢精密、邢钢精密、贝卡尔特都采用该工艺，水浴处理冷却过程分为两段，第一段是相变前段快速冷却，其冷却速率在50℃左右，然后出水浴槽在空气中进行温度均匀化和相变，然后进入第二段水浴槽，控制相变温升，获得较高索氏体率和较细的片层间距，其核心在于控制两段水浴的温度和时间。这其中水的温度也很重要，温度高了就沸腾冷速降低，温度低了，很容易过冷；在水浴工艺上，控制钢丝的速率以及水浴槽的长度也很关键，冷却时间长了会导致贝氏体和马氏体出现，冷却时间短了索氏体率又很难满足，所以很难稳定控制其生产工艺，其中最大的瓶颈在于水浴淬火采用的不是类似于铅浴一样的等温介质，所以必须采用多段的冷却工艺来弥补这一短板，尤其两段之间的空气段也很关键，要精确计算其长度，保证其组织转变的完成，而且厂房里面空气流动性要得到严格控制，热试空气搅动都会造成冷却工艺不稳定，每一根钢丝的冷却工艺很难一致。
正是因为以上问题，目前钢丝厂在水浴生产过程直径4mm以上和1mm以下的钢丝索氏体淬火过程出现了问题，钢丝直径大了，水浴处理表面出现膜沸腾阶段，冷却速率偏慢，无法获得较细的片层间距以及控制网状渗碳体；钢丝直径太细后，很容易直接淬火出现马氏体组织。最后直接影响钢丝性能的稳定性和后续湿拉工艺的进行，所以钢丝厂在生产4000Mpa以上、0.1mm以下的钢丝时，目前的水浴在工装上已经不能稳定提供保证能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够获得高碳钢索氏体组织的钢丝等温淬火热处理工艺以及设备，作为一种新型环保的热处理方式，解决了传统钢丝的索氏体等温淬火的组织性能的不稳定性，非常适合钢丝厂进行品种开发和工装设备优化；本发明是采用熔融状态的硝盐作为冷却介质，对奥氏体化后的钢丝进行等温淬火，硝盐的温度可以稳定控制在300-600℃，而且整个盐浴槽内温度均匀性达到±3℃。盐浴可以达到非常理想的冷却速率，12mm钢丝冷却速率可以达到15℃/s，2mm钢丝冷却速率可以达到50℃/s，可以稳定控制过共析钢的网状渗碳体的析出，同时盐浴的索氏体化等温淬火温度可以在500-600℃的温度区间内，根据工艺需要任意调整，避免了深度过冷造成出现贝氏体和马氏体的可能，提供了非常稳定的发生索氏体转变的热力学空间，合理设计盐浴槽的长度，提供充分的相变动力学时间，对于钢丝的索氏体化处理具有非常独到的优势。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种钢丝等温淬火热处理工艺，包括如下工艺步骤：
A、放线：钢丝经工字轮放线后水平输出进入到加热炉准备加热；
B、奥氏体化加热：钢丝采用多股形式进入到加热炉中，相邻两股钢丝之间具有一定间距，加热炉根据钢丝组织转变的需要设定了四个区，分别为预热区、加热一区、加热二区和均热区；钢丝在预热区内被缓慢加热到A1线之上，开始发生奥氏体化相变，然后钢丝在加热一区和加热二区内进行充分奥氏体化相变，碳化物完全溶解；A1线是指在铁碳相图中，碳素钢被加热时由珠光体开始转变为奥氏体的温度线是理想状态下非常缓慢加热时发生平衡相变时对应的温度线。
C、均匀化保温：将进行完充分奥氏体化相变的钢丝进入到均热区，均热区内保温温度为950-1000℃，等温7-9s，钢丝在均热区内进行温度均匀化和成分元素扩散的均匀化；这一段保证钢丝温度经过加热炉后温度的均匀，保证钢丝组织同时没有异常长大，加热时间的设定和钢丝直径和成分等因素有一定关系。
D、盐浴冷却：将奥氏体化后温度均匀的钢丝进入盐浴槽，在500-600℃高温熔盐等温淬火等温时间在20-60s；钢丝出加热炉后就要进入盐浴槽进行等温淬火，高碳钢钢丝的等温淬火温度与最终用户的需求有关，在500-600℃的范围内，等温淬火温度越低，获得的索氏体片层间距越小，钢丝抗拉强度越大，相变时间也越长。一般的帘线钢的组织转变时间在10s以内，考虑到有心部偏析的存在，相变时间或许会内延迟，所以盐浴槽的长度实际上已根据钢丝速率进行考虑，保证钢丝在盐浴槽内的时间。
E、清洗：钢丝出盐浴槽后，通过70-90℃的水槽，清洗表面残盐，最后收集在工字轮上；钢丝通过水槽进行清洗将表面残盐洗掉。
作为本发明的进一步改进，钢丝股数为24、36、48或56股，相邻两股钢丝之间的间距为15-20mm。间距以及股数可以根据生产能力和工艺需求设定。
作为本发明的进一步改进，水槽分为三段，依次分别为清洗段、漂洗段和洗净段。钢丝清洗环节要保证洗净，所以水槽分为三段，逐步将表面残盐洗掉，由于硝盐在水中的溶解度比较大，另外出盐浴槽时，硝盐在钢丝表面还是液态，所以70-90℃的水很容易将钢丝洗净，另外考虑清洗槽内水温设定，还和整条线的张力有关，出盐浴槽后钢丝温度还在500℃以上，水洗必将是一个激冷的过程，会产生拉应力，所以70-90℃水温会缓和应力的问题，同时也不至于激冷在组织内部产生应力，从事导致应变时效恶化塑性的影响。
作为本发明的进一步改进，加热炉采用氮气和甲醇裂解气作为保护性气氛，控制加热炉内的碳势，保证钢丝表面没有氧化、脱碳、增碳，甲醇每小时6-10L，氮气每小时30-50m3。加热炉内气氛控制的作用就是防止钢丝发生脱碳和氧化，脱碳会导致钢丝表面组织异常和硬度不足，而钢丝氧化会影响盐浴过程的冷却速率，同时表面氧化铁皮也会导致钢丝局部冷速不均，影响组织性能的均匀性。钢丝的氧化铁皮进入盐浴槽，也会导致盐浴效果降低
作为本发明的进一步改进，加热炉采用氮气和甲醇裂解气作为保护性气氛，氮气冲入流量为每小时30-50m3，甲醇冲入流量为每小时6-10L。
作为本发明的进一步改进，加热炉长度为22m，加热炉采用电加热或者燃气辐射管加热方式进行加热，加热炉的加热功率420KW。加热炉的长度设计根据产线Dv值(钢丝生产速度*钢丝直径)设定，同时考虑一条生产线的生产效率，加热率设计的越长，盐浴槽越长，设计产能将会越大。加热炉不采用明火加热，而是采用辐射管的加热方式一方面是方便碳势的控制，解决表面脱碳和氧化，另一方面也是辐射加热的温度均匀性更好，能够保证加热炉横向的温差在±5℃，从而保证每一股钢丝的热处理工艺稳定性。同时辐射管对于各段温度设定控制更加精确，解决了明火加热炉气对流换热和辐射换热导致的钢丝加热不均匀的问题。
作为本发明的进一步改进，加热一区温度为880-900℃，加热二区温度为900-920℃，均热区温度为920-950℃。
作为本发明的进一步改进，盐浴槽采用电加热辐射管进行加热，盐浴槽内设置有机械搅拌器和风管，盐浴槽内淬火介质温度均匀性控制在±3℃。
作为本发明的进一步改进，盐浴槽内电加热辐射管的最大加热功率为330Kw，淬火介质融化时间为12-15小时。硝盐熔化后要求盐浴槽加热能力只有50Kw的要求，甚至生产过程有钢丝的外来热量进入需要对盐浴槽进行必要的冷却，保证盐浴槽温度的稳定性，所以必须要设计搅拌器和风管，搅拌器作用是保证流场，风管作用是冷却。
作为本发明的进一步改进，盐浴槽采用涌泉方式，搅拌器的数量为8组，通过8组搅拌器将高温状态下的硝盐涌起，涌起后的高温硝盐通过管道达到盐浴槽液面以上80-350mm，实现对经过的奥氏体化钢丝等温淬火，硝盐采用的是硝酸钾、硝酸钠以及亚硝酸钠的混合物，其在500-600℃的温度区间内熔化为液态，其密度为1.6g/mm3。
考虑到铅浴槽设计是将钢丝潜入铅液面之上，需要设计沉没辊，但是这将带来附加张力，影响生产。所以本发明采用涌泉方式，通过压力推进器将硝盐涌起，钢丝只需在盐浴槽上方通过，涌起的高温硝盐会完成和钢丝的热交换，从而实现等温淬火，同时涌起的硝盐不断是处于流动的状态，也保证了盐浴淬火的稳定性。相对比较低的密度也是硝盐能够稳定形成涌泉的关键因素。
本发明还提供了一种钢丝等温淬火热处理设备，包括工字轮、加热炉、盐浴槽、搅拌器、风管和加热辐射管，所述盐浴槽设置在所述加热炉出口侧，所述搅拌器设置在所述盐浴槽内，所述风管设置在所述盐浴槽外侧壁上，所述加热辐射管设置在所述盐浴槽底部，所述工字轮分别设置在所述加热炉入口侧和所述盐浴槽后侧。
本发明相比于现有技术相比，经过该发明处理后的钢丝能够很好的控制网状渗碳体，索氏体率，片层间距，马氏体或者贝氏体异常组织，其97A电镜组织如图2所示，其片层间距如图3所示，而且其进过湿拉的钢丝抗拉强度能够稳定达到4000Mpa以上，用于拉拔0.1mm以下的切割钢丝和高端钢丝制品。
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，下面描述中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是本发明钢丝等温淬火热处理工艺的流程图；
图2是钢丝经等温淬火热处理工艺处理完成后的97A电镜组织图；
图3是钢丝经等温淬火热处理工艺处理完成后的片层间距图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种钢丝等温淬火热处理工艺，包括如下工艺步骤：
A、放线：钢丝经工字轮放线后水平输出进入到加热炉准备加热；
B、奥氏体化加热：钢丝采用多股形式进入到加热炉中，相邻两股钢丝之间具有一定间距，加热炉根据钢丝组织转变的需要设定了四个区，分别为预热区、加热一区、加热二区和均热区；钢丝在预热区内被缓慢加热到A1线之上，开始发生奥氏体化相变，然后钢丝在加热一区和加热二区内进行充分奥氏体化相变，碳化物完全溶解；
C、均匀化保温：将进行完充分奥氏体化相变的钢丝进入到均热区，均热区内保温温度为950-1000℃，等温7-9s，钢丝在均热区内进行温度均匀化和成分元素扩散的均匀化；这一段保证钢丝温度经过加热炉后温度的均匀，保证钢丝组织同时没有异常长大，加热时间的设定和钢丝直径和成分等因素有一定关系。
D、盐浴冷却：将奥氏体化后温度均匀的钢丝进入盐浴槽，在500-600℃高温熔盐等温淬火等温时间在20-60s；钢丝出加热炉后就要进入盐浴槽进行等温淬火，高碳钢钢丝的等温淬火温度与最终用户的需求有关，在500-600℃的范围内，等温淬火温度越低，获得的索氏体片层间距越小，钢丝抗拉强度越大，相变时间也越长。一般的帘线钢的组织转变时间在10s以内，考虑到有心部偏析的存在，相变时间或许会内延迟，所以盐浴槽的长度实际上已根据钢丝速率进行考虑，保证钢丝在盐浴槽内的时间。
E、清洗：钢丝出盐浴槽后，通过70-90℃的水槽，清洗表面残盐，最后收集在工字轮上；钢丝通过水槽进行清洗将表面残盐洗掉。
根据生产能力和工艺需要，钢丝股数为24、36、48或56股，相邻两股钢丝之间的间距为15-20mm。间距以及股数可以根据生产能力和工艺需求设定。
为了保证清洗干净，水槽分为三段，依次分别为清洗段、漂洗段和洗净段。钢丝清洗环节要保证洗净，所以水槽分为三段，逐步将表面残盐洗掉，由于硝盐在水中的溶解度比较大，另外出盐浴槽时，硝盐在钢丝表面还是液态，所以70-90℃的水很容易将钢丝洗净，另外考虑清洗槽内水温设定，还和整条线的张力有关，出盐浴槽后钢丝温度还在500℃以上，水洗必将是一个激冷的过程，会产生拉应力，所以70-90℃水温会缓和应力的问题，同时也不至于激冷在组织内部产生应力，从事导致应变时效恶化塑性的影响。
加热炉采用氮气和甲醇裂解气作为保护性气氛，控制加热炉内的碳势，保证钢丝表面没有氧化、脱碳、增碳，甲醇每小时6-10L，氮气每小时30-50m3。加热炉内气氛控制的作用就是防止钢丝发生脱碳和氧化，脱碳会导致钢丝表面组织异常和硬度不足，而钢丝氧化会影响盐浴过程的冷却速率，同时表面氧化铁皮也会导致钢丝局部冷速不均，影响组织性能的均匀性。钢丝的氧化铁皮进入盐浴槽，也会导致盐浴效果降低
加热炉采用氮气和甲醇裂解气作为保护性气氛，氮气冲入流量为每小时30-50m3，甲醇冲入流量为每小时6-10L。
加热炉长度为22m，加热炉采用电加热或者燃气辐射管加热方式进行加热，加热炉的加热功率420KW。加热炉的长度设计根据产线Dv值(钢丝生产速度*钢丝直径)设定，同时考虑一条生产线的生产效率，加热率设计的越长，盐浴槽越长，设计产能将会越大。加热炉不采用明火加热，而是采用辐射管的加热方式一方面是方便碳势的控制，解决表面脱碳和氧化，另一方面也是辐射加热的温度均匀性更好，能够保证加热炉横向的温差在±5℃，从而保证每一股钢丝的热处理工艺稳定性。同时辐射管对于各段温度设定控制更加精确，解决了明火加热炉气对流换热和辐射换热导致的钢丝加热不均匀的问题。
加热一区温度为880-900℃，加热二区温度为900-920℃，均热区温度为920-950℃。
盐浴槽采用电加热辐射管进行加热，盐浴槽内设置有机械搅拌器和风管，盐浴槽内淬火介质温度均匀性控制在±3℃。
盐浴槽内电加热辐射管的最大加热功率为330Kw，淬火介质融化时间为12-15小时。硝盐熔化后要求盐浴槽加热能力只有50Kw的要求，甚至生产过程有钢丝的外来热量进入需要对盐浴槽进行必要的冷却，保证盐浴槽温度的稳定性，所以必须要设计搅拌器和风管，搅拌器作用是保证流场，风管作用是冷却。
盐浴槽采用涌泉方式，搅拌器的数量为8组，通过8组搅拌器将高温状态下的硝盐涌起，涌起后的高温硝盐通过管道达到盐浴槽液面以上80-350mm，实现对经过的奥氏体化钢丝等温淬火，硝盐采用的是硝酸钾、硝酸钠以及亚硝酸钠的混合物，其在500-600℃的温度区间内熔化为液态，其密度为1.6g/mm3。
考虑到铅浴槽设计是将钢丝潜入铅液面之上，需要设计沉没辊，但是这将带来附加张力，影响生产。所以本发明采用涌泉方式，通过压力推进器将硝盐涌起，钢丝只需在盐浴槽上方通过，涌起的高温硝盐会完成和钢丝的热交换，从而实现等温淬火，同时涌起的硝盐不断是处于流动的状态，也保证了盐浴淬火的稳定性。相对比较低的密度也是硝盐能够稳定形成涌泉的关键因素。
本发明还提供了一种钢丝等温淬火热处理设备，包括工字轮、加热炉、盐浴槽、搅拌器、风管和加热辐射管，所述盐浴槽设置在所述加热炉出口侧，所述搅拌器设置在所述盐浴槽内，所述风管设置在所述盐浴槽外侧壁上，所述加热辐射管设置在所述盐浴槽底部，所述工字轮分别设置在所述加热炉入口侧和所述盐浴槽后侧。
本发明钢丝等温淬火热处理工艺应用在生产0.6-4mm92A中间丝退火中，DV值设计是72，流程是：放线-加热-盐浴淬火-清洗-收线。
实施例1
生产4mm钢丝，索氏体率达到95％，片层间距0.18μm，具体热处理工艺包括：
放线：钢丝放置在工字轮上，进行放线，钢丝依次进入到加热炉内待加热；
奥氏体化加热：经过工字轮放线后的钢丝水平输出经过加热炉，加热炉采用预热区、加热一区、加热二区加热后，充分完成奥氏体化相变，碳化物完全溶解；
均匀化保温：将加热后的钢丝进入到加热炉的第四区均热区，保温温度1000℃，等温9s，钢丝温度均匀化；
盐浴冷却：将奥氏体化后温度均匀的钢丝进入盐浴槽，在500℃高温熔盐等温淬火等温时间在60s；
清洗：钢丝出盐浴槽后，通过70℃的水槽，清洗表面残盐，最后收集在工字轮上。
加热炉采用氮气和甲醇裂解气作为保护性气氛，控制加热炉内的碳势，保证钢丝表面没有氧化、脱碳、增碳，甲醇每小时10L，氮气每小时50m3。
加热炉有效长度22m，采用电加热或者燃气辐射管加热，加热功率420KW，加热一区温度900℃，加热二区温度920℃，均热区温度950℃。
盐浴槽采用辐射管电加热方式，采用机械搅拌方式，盐浴槽温度均匀性控制在±3℃。
盐浴槽采用涌泉方式，通过8组搅拌器将高温状态下的硝盐涌起，涌起后的高温硝盐通过管道达到盐浴槽液面以上200mm，实现对经过的奥氏体化钢丝等温淬火。
实施例2
生产2mm钢丝，索氏体率达到95％，片层间距0.17μm。具体热处理工艺如下：
放线：钢丝放置在工字轮上，进行放线，钢丝依次进入到加热炉内待加热；
奥氏体化加热：过工字轮放线后的钢丝水平输出经过加热炉，加热炉采用预热区、加热一区、加热二区加热后，充分完成奥氏体化相变，碳化物完全溶解；
均匀化保温：将加热后的钢丝进入加热炉第四区均热区，保温温度980℃，等温9s，钢丝温度均匀化；
盐浴冷却：将奥氏体化后温度均匀的钢丝进入盐浴槽，在550℃高温熔盐等温淬火等温时间在40s；
清洗：钢丝出盐浴槽后，通过80℃的水槽，清洗表面残盐，最后收集在工字轮上；
加热炉采用氮气和甲醇裂解气作为保护性气氛，控制加热炉内的碳势，保证钢丝表面没有氧化、脱碳、增碳，甲醇每小时8L，氮气每小时40m3。
加热炉有效长度22m，采用电加热或者燃气辐射管加热，加热功率420KW，加热一区温度890℃，加热二区温度910℃，均热区温度940℃。
盐浴槽采用辐射管电加热方式，采用机械搅拌方式，盐浴槽温度均匀性控制在±3℃。
盐浴槽采用涌泉方式，通过8组搅拌器将高温状态下的硝盐涌起，涌起后的高温硝盐通过管道达到盐浴槽液面以上200mm，实现对经过的奥氏体化钢丝等温淬火。
实施例3：
生产0.6mm钢丝，索氏体率达到95％，片层间距0.16μm。具体热处理工艺如下：
1.一种钢丝等温淬火热处理工艺，其特征在于：所述工艺步骤如下：
放线：钢丝放置在工字轮上，进行放线，钢丝依次进入到加热炉内待加热；
奥氏体化加热：过工字轮放线后的钢丝水平输出经过加热炉，加热炉采用预热区、加热一区、加热二区加热后，充分完成奥氏体化相变，碳化物完全溶解；
均匀化保温：将加热后的钢丝进入加热炉第四区均热区，保温温度950℃，等温7s，钢丝温度均匀化；
盐浴冷却：将奥氏体化后温度均匀的钢丝进入盐浴槽，在600℃高温熔盐等温淬火等温时间在20s；
清洗：钢丝出盐浴槽后，通过90℃的水槽，清洗表面残盐，最后收集在工字轮上；
加热炉采用氮气和甲醇裂解气作为保护性气氛，控制加热炉内的碳势，保证钢丝表面没有氧化、脱碳、增碳，甲醇每小时6L，氮气每小时30m3。
加热炉有效长度22m，采用电加热或者燃气辐射管加热，加热功率420KW，加热一区温度880℃，加热二区温度900℃，均热区温度930℃。
盐浴槽采用辐射管电加热方式，采用机械搅拌方式，盐浴槽温度均匀性控制在±3℃。
盐浴槽采用涌泉方式，通过8组。搅拌器将高温状态下的硝盐涌起，涌起后的高温硝盐通过管道达到盐浴槽液面以上200mm，实现对经过的奥氏体化钢丝等温淬火。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种钢丝等温淬火热处理工艺，其特征在于：包括如下工艺步骤：
A、放线：钢丝经工字轮放线后水平输出进入到加热炉内准备加热；
B、奥氏体化加热：钢丝采用多股形式进入到加热炉中，相邻两股钢丝之间具有一定间距，加热炉根据钢丝组织转变的需要设定了四个区，分别为预热区、加热一区、加热二区和均热区；钢丝在预热区内被缓慢加热到A1线之上，开始发生奥氏体化相变，然后钢丝在加热一区和加热二区内进行充分奥氏体化相变，碳化物完全溶解；
C、均匀化保温：将进行完充分奥氏体化相变的钢丝进入到均热区，均热区内保温温度为950-1000℃，等温7-9s，钢丝在均热区内进行温度均匀化和成分元素扩散的均匀化；
D、盐浴冷却：将奥氏体化后温度均匀的钢丝进入盐浴槽，在500-600℃高温熔盐等温淬火等温时间在20-60s；
E、清洗：钢丝出盐浴槽后，通过70-90℃的水槽，清洗表面残盐，最后收集在工字轮上；钢丝通过水槽进行清洗将表面残盐洗掉。
2.根据权利要求1所述的钢丝等温淬火热处理工艺，其特征在于：钢丝股数为24、36、48或56股，相邻两股钢丝之间的间距为15-20mm。
3.根据权利要求1所述的钢丝等温淬火热处理工艺，其特征在于：水槽分为三段，依次分别为清洗段、漂洗段和洗净段。
4.根据权利要求1所述的钢丝等温淬火热处理工艺，其特征在于：加热炉采用氮气和甲醇裂解气作为保护性气氛，氮气冲入流量为每小时30-50m3，甲醇冲入流量为每小时6-10L。
5.根据权利要求1所述的钢丝等温淬火热处理工艺，其特征在于：加热炉长度为22m，加热炉采用电加热或者燃气辐射管加热方式进行加热，加热炉的加热功率420KW。
6.根据权利要求1所述的钢丝等温淬火热处理工艺，其特征在于：加热一区温度为880-900℃，加热二区温度为900-920℃，均热区温度为920-950℃。
7.根据权利要求1所述的钢丝等温淬火热处理工艺，其特征在于：盐浴槽采用电加热辐射管进行加热，盐浴槽内设置有机械搅拌器和风管，盐浴槽内淬火介质温度均匀性控制在±3℃。
8.根据权利要求7所述的钢丝等温淬火热处理工艺，其特征在于：盐浴槽内电加热辐射管的最大加热功率为330Kw，淬火介质融化时间为12-15小时。
9.根据权利要求8所述的钢丝等温淬火热处理工艺，其特征在于：盐浴槽采用涌泉方式，搅拌器的数量为8组，通过8组搅拌器将高温状态下的硝盐涌起，涌起后的高温硝盐通过管道达到盐浴槽液面以上80-350mm，实现对经过的奥氏体化钢丝等温淬火，硝盐采用的是硝酸钾、硝酸钠以及亚硝酸钠的混合物，其在500-600℃的温度区间内熔化为液态，其密度为1.6g/mm3。
10.一种钢丝等温淬火热处理设备，其特征在于：包括工字轮、加热炉、盐浴槽、搅拌器、风管和加热辐射管，所述盐浴槽设置在所述加热炉出口侧，所述搅拌器设置在所述盐浴槽内，所述风管设置在所述盐浴槽外侧壁上，所述加热辐射管设置在所述盐浴槽底部，所述工字轮分别设置在所述加热炉入口侧和所述盐浴槽后侧。
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