CN113249551A - 一种用于提升粗规格湿拉钢丝弯曲疲劳强度的热处理方法 - Google Patents

一种用于提升粗规格湿拉钢丝弯曲疲劳强度的热处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及到一种用于提升粗规格湿拉钢丝弯曲疲劳强度的热处理方法，包括如下具体步骤：a、加热：采用加热炉对行进中的直径为2.0‑3.2mm的原料钢丝进行加热；原料钢丝行进速度为20‑50m/min，加热温度为900‑1000℃，加热时间为30‑100s，使原料钢丝完全奥氏体化；b、水淬：原料钢丝出炉后引入90±5℃水冷槽进行水浴，水浴长度为200‑300cm，水浴冷却时间为2.4‑9s，原料钢丝出水温度为500‑550℃，使原料钢丝由奥氏体向索氏体转变；c、空冷：出水后的原料钢丝进行空冷，空冷最高返温温度不超过600℃；d、电镀：牵引完成空冷的原料钢丝经过电镀池进行电镀，在钢丝表层形成镀层；e、湿拉：对完成电镀的原料钢丝进行湿法拉拔，生产0.4mm以上粗规格钢丝。

Description

一种用于提升粗规格湿拉钢丝弯曲疲劳强度的热处理方法
技术领域
本发明涉及一种用于提升粗规格湿拉钢丝弯曲疲劳强度的热处理方法。
背景技术
目前0.4mm及以上的粗规格湿拉钢丝，都是采用规格在2.0mm以上的半成品电镀丝作为原料，而半成品电镀丝的生产需要经过热处理和电镀过程，其热处理过程中的水浴冷却一般采用两段式水冷却工艺，由于原材料钢丝规格较粗，在热处理过程中，钢丝冷却时的表里温差较大，造成钢丝热处理金相组织均匀性差，硬度分布不均匀，表层硬度偏低，心部硬度偏高，造成最终粗规格湿拉钢丝成品的弯曲性能偏低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于提升粗规格湿拉钢丝弯曲疲劳强度的热处理方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于提升粗规格湿拉钢丝弯曲疲劳强度的热处理方法，包括如下具体步骤：
a、加热：采用加热炉对行进中的直径为2.0-3.2mm的原料钢丝进行加热；原料钢丝行进速度为20-50m/min，加热温度为900-1000℃，加热时间为30-100s，使原料钢丝完全奥氏体化；
b、水淬：原料钢丝出炉后引入90±5℃水冷槽进行水浴，水浴长度为200-300cm，水浴冷却时间为2.4-9s，原料钢丝出水温度为500-550℃，使原料钢丝由奥氏体向索氏体转变；
c、空冷：出水后的原料钢丝进行空冷，空冷最高返温温度不超过600℃；
d、电镀：牵引完成空冷的原料钢丝经过电镀池进行电镀，在钢丝表层形成镀层；
e、湿拉：对完成电镀的原料钢丝进行湿法拉拔，生产0.4mm以上粗规格钢丝。
作为一种优选方案，所述步骤b中，水浴的水中添加有表面活性剂。
作为一种优选方案，所述表面活性剂为肥皂、聚乙烯醇、聚合淬火剂中的一种或多种的组合。
作为一种优选方案，步骤e中，采用水箱拉丝机对原料钢丝进行湿拉，拉拔过程中采用多个全钨钢拉拔模对原料钢丝进行多道次拉拔，最终获得0.4mm以上粗规格钢丝。
本发明的有益效果是：本发明通过提高炉温、控制钢丝加热时间，保证钢丝出炉温度大于900℃，确保钢丝心部发生完全奥氏体化转变，同时提高生产线速度，有效细化钢丝转变前的原始奥氏体晶粒。
本发明采用一段式长水冷，钢丝在水浴中经历降温、转变、返温阶段，钢丝出水温度控制在500-550℃，保证钢丝在一段水内开始发生组织转变，然后空冷，由于通过了充分的水冷且钢丝在水冷阶段经历了返温阶段，因此在空冷时，钢丝的最高返温温度不超600℃；较低的出水温度保证了钢丝在较低的温度范围内发生组织转变，有效提升钢丝转变组织的细密性；一段水冷却实现了钢丝快速完成相变的过程，有效提升钢丝转变组织的均匀性；
低的出水温度和返温温度有效提高钢丝的表面强度和硬度，提高钢丝的表面抗疲劳性能；
本发明通过对钢丝内部组织均匀性的提升以及表面抗疲劳性能的提升最终实现粗规格湿拉钢丝弯曲疲劳强度的提升。
具体实施方式
下面详细描述本发明的具体实施方案。
实施例1：
一种用于提升粗规格湿拉钢丝弯曲疲劳强度的热处理方法，包括如下具体步骤：
a、加热：采用加热炉对行进中的直径为2.0mm的原料钢丝进行加热；原料钢丝行进速度为50m/min，加热温度为900℃，加热时间为30s，使原料钢丝完全奥氏体化；
b、水淬：原料钢丝出炉后引入90℃水冷槽进行水浴，水浴长度为200cm，水浴冷却时间为2.4s，原料钢丝出水温度为550℃，使原料钢丝由奥氏体向索氏体转变；
c、空冷：出水后的原料钢丝进行空冷，空冷最高返温温度不超过600℃；
d、电镀：牵引完成空冷的原料钢丝经过电镀池进行电镀，在钢丝表层形成镀层；
e、湿拉：对完成电镀的原料钢丝进行湿法拉拔，生产0.4mm的规格钢丝。
本实施例中，步骤b水浴的水中添加有表面活性剂，表面活性剂为肥皂或、聚乙烯醇或、聚合淬火剂。
本实施例中，步骤e采用水箱拉丝机对原料钢丝进行湿拉，拉拔过程中采用多个全钨钢拉拔模对原料钢丝进行多道次拉拔，最终获得0.4mm的粗规格钢丝。
以下为相同原料钢丝采用不同热处理方法加工的原料钢丝生产的均为0.4mm的规格钢丝的弯曲性能对比表，表1为采用传统二段式水淬热处理方法制成的成品钢丝，表2为采用本实施例所述热处理方法制成的成品钢丝。
表1：
钢号 原料钢丝规格(mm) 成品钢丝规格(mm) 实验钢丝数量 平均弯曲/次
80C 2 0.4 20 66
表2：
钢号 原料钢丝规格(mm) 成品钢丝规格(mm) 实验钢丝数量 平均弯曲/次
80C 2 0.4 20 75
实施例2：
一种用于提升粗规格湿拉钢丝弯曲疲劳强度的热处理方法，包括如下具体步骤：
a、加热：采用加热炉对行进中的直径为3.2mm的原料钢丝进行加热；原料钢丝行进速度为20m/min，加热温度为1000℃，加热时间为100s，使原料钢丝完全奥氏体化；
b、水淬：原料钢丝出炉后引入90℃水冷槽进行水浴，水浴长度为300cm，水浴冷却时间为9s，原料钢丝出水温度为520℃，使原料钢丝由奥氏体向索氏体转变；
c、空冷：出水后的原料钢丝进行空冷，空冷最高返温温度不超过600℃；
d、电镀：牵引完成空冷的原料钢丝经过电镀池进行电镀，在钢丝表层形成镀层；
e、湿拉：对完成电镀的原料钢丝进行湿法拉拔，生产0.75mm的粗规格钢丝。
本实施例中，步骤b水浴的水中添加有表面活性剂，表面活性剂为聚合淬火剂和聚乙烯醇的混合物。
本实施例中，步骤e采用水箱拉丝机对原料钢丝进行湿拉，拉拔过程中采用多个全钨钢拉拔模对原料钢丝进行多道次拉拔，最终获得0.75mm的粗规格钢丝。
以下为相同原料钢丝采用不同热处理方法加工的原料钢丝生产的均为0.75mm的粗规格钢丝的弯曲性能对比表，表3为采用传统二段式水淬热处理方法制成的成品钢丝，表4为采用本实施例所述热处理方法制成的成品钢丝。
表3：
钢号 原料钢丝规格(mm) 成品钢丝规格(mm) 实验钢丝数量 平均弯曲/次
80C 3.2 0.75 20 28
表4：
钢号 原料钢丝规格(mm) 成品钢丝规格(mm) 实验钢丝数量 平均弯曲/次
80C 3.2 0.75 20 33
实施例3：
一种用于提升粗规格湿拉钢丝弯曲疲劳强度的热处理方法，包括如下具体步骤：
a、加热：采用加热炉对行进中的直径为2.92mm的原料钢丝进行加热；原料钢丝行进速度为35m/min，加热温度为950℃，加热时间为60s，使原料钢丝完全奥氏体化；
b、水淬：原料钢丝出炉后引入90℃水冷槽进行水浴，水浴长度为260cm，水浴冷却时间为4.3s，原料钢丝出水温度为530℃，使原料钢丝由奥氏体向索氏体转变；
c、空冷：出水后的原料钢丝进行空冷，空冷最高返温温度不超过600℃；
d、电镀：牵引完成空冷的原料钢丝经过电镀池进行电镀，在钢丝表层形成镀层；
e、湿拉：对完成电镀的原料钢丝进行湿法拉拔，生产0.6mm的粗规格钢丝。
本实施例中，步骤b水浴的水中添加有表面活性剂，表面活性剂为肥皂和聚乙烯醇的混合物。
本实施例中，步骤e采用水箱拉丝机对原料钢丝进行湿拉，拉拔过程中采用多个全钨钢拉拔模对原料钢丝进行多道次拉拔，最终获得0.6mm的粗规格钢丝。
以下为相同原料钢丝采用不同热处理方法加工的原料钢丝生产的均为0.6mm的粗规格钢丝的弯曲性能对比表，表5为采用传统二段式水淬热处理方法制成的成品钢丝，表6为采用本实施例所述热处理方法制成的成品钢丝。
表5：
钢号 原料钢丝规格(mm) 成品钢丝规格(mm) 实验钢丝数量 平均弯曲/次
70C 2.92 0.6 20 34
表6：
钢号 原料钢丝规格(mm) 成品钢丝规格(mm) 实验钢丝数量 平均弯曲/次
70C 2.92 0.6 20 39
可见，利用本发明所述的热处理方法对原料钢丝进行热处理，通过对原料钢丝内部组织均匀性的提升以及表面抗疲劳性能的提升最终实现了粗规格湿拉成品钢丝弯曲疲劳强度的提升。
上述实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于提升粗规格湿拉钢丝弯曲疲劳强度的热处理方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
a、加热：采用加热炉对行进中的直径为2.0-3.2mm的原料钢丝进行加热；原料钢丝行进速度为20-50m/min，加热温度为900-1000℃，加热时间为30-100s，使原料钢丝完全奥氏体化；
b、水淬：原料钢丝出炉后引入90±5℃水冷槽进行水浴，水浴长度为200-300cm，水浴冷却时间为2.4-9s，原料钢丝出水温度为500-550℃，使原料钢丝由奥氏体向索氏体转变；
c、空冷：出水后的原料钢丝进行空冷，空冷最高返温温度不超过600℃；
d、电镀：牵引完成空冷的原料钢丝经过电镀池进行电镀，在钢丝表层形成镀层；
e、湿拉：对完成电镀的原料钢丝进行湿法拉拔，生产0.4mm以上粗规格钢丝。
2.根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，所述步骤b中，水浴的水中添加有表面活性剂。
3.根据权利要求2所述的热处理方法，其特征在于，所述表面活性剂为肥皂、聚乙烯醇、聚合淬火剂中的一种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，步骤e中，采用水箱拉丝机对原料钢丝进行湿拉，拉拔过程中采用多个全钨钢拉拔模对原料钢丝进行多道次拉拔，最终获得0.4mm以上粗规格钢丝。
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