CN115011784B - 一种热处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种热处理工艺，包括如下步骤：S1、对钢丝进行放线；S2、钢丝在奥氏体加热炉内充分奥氏体化；S3、对奥氏体化后的钢丝在水性淬火液内进行淬火；S4、从淬火液出来的钢丝进入回火炉，保证钢丝索氏体组织转变完成；S5、对钢丝进行收线。本发明完全可以替代用淬火油进行的传统热处理工艺，符合并满足油淬火‑回火弹簧钢丝国家标准，解决了环境污染问题，符合国家环保要求，降低生产成本并提高生产过程中的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及钢丝热处理工艺技术领域，具体涉及一种热处理工艺。
背景技术
丝是钢材的板、管、型、丝四大品种之一，是用热轧盘条经冷拉制成的再加工产品。钢丝是一种应用频繁的辅助件，由于应用频繁，因此对其韧性和强度有较高要求。
钢丝热处理是钢丝的生产过程中很重要的工序。油淬火弹簧钢丝热处理线作为弹簧钢丝加工过程中的热处理设备，对弹簧钢丝的品质尤为重要。但是现有的弹簧钢丝热处理喷淬装置耗油量较大，淬火油大量挥发和汽化也会多环境造成很大的影响，另外生产过程中易着火，也存在安全隐患。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种热处理工艺，降低环境污染，符合国家环保要求，并能够节能降低生产成本。
为解决上述技术问题，本发明提供一种热处理工艺，包括如下步骤：
S1、对钢丝进行放线；
S2、钢丝在奥氏体加热炉内充分奥氏体化；
S3、对奥氏体化后的钢丝在水性淬火液内进行淬火；
S4、从淬火液出来的钢丝进入回火炉，保证钢丝索氏体组织转变完成；
S5、对钢丝进行收线。
进一步的，步骤S1中直径不大于8mm的钢丝采用工字轮放线，收线轮牵引，直径大于8mm的钢丝采用放线架放线，收线轮牵引。
进一步的，步骤S2中直径不大于8mm的钢丝在奥氏体加热炉内分三段控温，温度控制范围为850～920℃，直径大于8mm的钢丝在奥氏体加热炉内分四段控温，温度控制范围为850～925℃。
进一步的，步骤S2中直径不大于8mm的钢丝控温时，第一段温度为880～920℃，第二段温度为880～910℃，第三段出口温度为850～870℃。
进一步的，步骤S2中直径大于8mm的钢丝控温时，第一段温度为850～865℃，第二段温度为880～925℃，第三段温度为850～865℃，第四段出口温度为850～870℃。
进一步的，所述水性淬火液由水和添加物组成，所述添加物由水性高分子聚醚、消泡剂、表面活性剂、pH值调节剂调配而成，其中添加物的浓度为14～16%。
进一步的，生产中每隔8～12小时通过折光仪对水性淬火液的浓度进行测量，当浓度低于15%时加入添加物提升水性淬火液的浓度，并添加水保持液位高度。
进一步的，步骤S3中钢丝平稳进入水性淬火液内，中间距离控制在400～500mm，水性淬火液的温度控制为20～50℃，钢丝在水性淬火液内冷却，直至马氏体组织转变完成。
进一步的，步骤S4中回火炉的温度控制在400～510℃。
进一步的，步骤S5中通过收线轮收线，在收线前通过在线涂油装置对钢丝涂油，收线的速度保持在6～20cm/s。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明统筹了钢丝热处理时组织转变的各种影响因素，包括水性淬火液的冷却能力、钢丝热处理时的工艺参数、奥氏体炉的温度设定等，既可以保证淬火时实现完全淬火，又不会造成钢丝开裂。该技术完全可以替代用淬火油进行的传统热处理工艺，符合并满足油淬火-回火弹簧钢丝国家标准，解决了环境污染问题，符合国家环保要求，降低生产成本并提高生产过程中的安全性。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例提供了一种热处理工艺，包括如下步骤：
S1、对钢丝进行放线；
S2、钢丝在奥氏体加热炉内充分奥氏体化；
S3、对奥氏体化后的钢丝在水性淬火液内进行淬火；
S4、从淬火液出来的钢丝进入回火炉，保证钢丝索氏体组织转变完成；
S5、对钢丝进行收线。
步骤S1中直径不大于8mm的钢丝采用工字轮放线，收线轮牵引，直径大于8mm的钢丝采用放线架放线，收线轮牵引。
步骤S2中直径不大于8mm的钢丝在奥氏体加热炉内分三段控温，直径大于8mm的钢丝在奥氏体加热炉内分四段控温；
钢丝材质为55SiCr时，三段控温中的第一段温度为886℃，第二段温度为886℃，第三段出口温度为850℃；四段控温中的第一段温度为856℃，第二段温度为886℃，第三段温度为856℃，第四段出口温度为851℃；
钢丝的材质为60Si2Mn时，三段控温中的第一段温度为911℃，第二段温度为901℃，第三段出口温度为853℃；四段控温中的第一段温度为851℃，第二段温度为916℃，第三段温度为851℃，第四段出口温度为853℃。
所述水性淬火液由水和添加物组成，所述添加物由水性高分子聚醚、消泡剂、表面活性剂、pH值调节剂调配而成，其中添加物的浓度为14～16%。
生产中每隔8～12小时通过折光仪对水性淬火液的浓度进行测量，当浓度低于15%时加入添加物提升水性淬火液的浓度，并添加水保持液位高度。
步骤S3中钢丝平稳进入水性淬火液内，中间距离控制在420mm，水性淬火液的温度控制为25℃，钢丝在水性淬火液内冷却，直至马氏体组织转变完成。
步骤S4中回火炉的温度控制在420℃。
步骤S5中通过收线轮收线，在收线前通过在线涂油装置对钢丝涂油，收线的速度保持在8cm/s。
实施例二
本实施例提供了一种热处理工艺，包括如下步骤：
S1、对钢丝进行放线；
S2、钢丝在奥氏体加热炉内充分奥氏体化；
S3、对奥氏体化后的钢丝在水性淬火液内进行淬火；
S4、从淬火液出来的钢丝进入回火炉，保证钢丝索氏体组织转变完成；
S5、对钢丝进行收线。
步骤S1中直径不大于8mm的钢丝采用工字轮放线，收线轮牵引，直径大于8mm的钢丝采用放线架放线，收线轮牵引。
步骤S2中直径不大于8mm的钢丝在奥氏体加热炉内分三段控温，直径大于8mm的钢丝在奥氏体加热炉内分四段控温；
钢丝材质为55SiCr时，三段控温中的第一段温度为888℃，第二段温度为888℃，第三段出口温度为852℃；四段控温中的第一段温度为858℃，第二段温度为888℃，第三段温度为858℃，第四段出口温度为853℃；
钢丝的材质为60Si2Mn时，三段控温中的第一段温度为913℃，第二段温度为903℃，第三段出口温度为857℃；四段控温中的第一段温度为853℃，第二段温度为918℃，第三段温度为853℃，第四段出口温度为857℃。
所述水性淬火液由水和添加物组成，所述添加物由水性高分子聚醚、消泡剂、表面活性剂、pH值调节剂调配而成，其中添加物的浓度为14～16%。
生产中每隔8～12小时通过折光仪对水性淬火液的浓度进行测量，当浓度低于15%时加入添加物提升水性淬火液的浓度，并添加水保持液位高度。
步骤S3中钢丝平稳进入水性淬火液内，中间距离控制在440mm，水性淬火液的温度控制为30℃，钢丝在水性淬火液内冷却，直至马氏体组织转变完成。
步骤S4中回火炉的温度控制在440℃。
步骤S5中通过收线轮收线，在收线前通过在线涂油装置对钢丝涂油，收线的速度保持在10cm/s。
实施例三
本实施例提供了一种热处理工艺，包括如下步骤：
S1、对钢丝进行放线；
S2、钢丝在奥氏体加热炉内充分奥氏体化；
S3、对奥氏体化后的钢丝在水性淬火液内进行淬火；
S4、从淬火液出来的钢丝进入回火炉，保证钢丝索氏体组织转变完成；
S5、对钢丝进行收线。
步骤S1中直径不大于8mm的钢丝采用工字轮放线，收线轮牵引，直径大于8mm的钢丝采用放线架放线，收线轮牵引。
步骤S2中直径不大于8mm的钢丝在奥氏体加热炉内分三段控温，直径大于8mm的钢丝在奥氏体加热炉内分四段控温；
钢丝材质为55SiCr时，三段控温中的第一段温度为890℃，第二段温度为890℃，第三段出口温度为854℃；四段控温中的第一段温度为860℃，第二段温度为890℃，第三段温度为860℃，第四段出口温度为855℃；
钢丝的材质为60Si2Mn时，三段控温中的第一段温度为915℃，第二段温度为905℃，第三段出口温度为860℃；四段控温中的第一段温度为855℃，第二段温度为920℃，第三段温度为855℃，第四段出口温度为860℃。
所述水性淬火液由水和添加物组成，所述添加物由水性高分子聚醚、消泡剂、表面活性剂、pH值调节剂调配而成，其中添加物的浓度为14～16%。
生产中每隔8～12小时通过折光仪对水性淬火液的浓度进行测量，当浓度低于15%时加入添加物提升水性淬火液的浓度，并添加水保持液位高度。
步骤S3中钢丝平稳进入水性淬火液内，中间距离控制在460mm，水性淬火液的温度控制为35℃，钢丝在水性淬火液内冷却，直至马氏体组织转变完成。
步骤S4中回火炉的温度控制在460℃。
步骤S5中通过收线轮收线，在收线前通过在线涂油装置对钢丝涂油，收线的速度保持在12cm/s。
实施例四
本实施例提供了一种热处理工艺，包括如下步骤：
S1、对钢丝进行放线；
S2、钢丝在奥氏体加热炉内充分奥氏体化；
S3、对奥氏体化后的钢丝在水性淬火液内进行淬火；
S4、从淬火液出来的钢丝进入回火炉，保证钢丝索氏体组织转变完成；
S5、对钢丝进行收线。
步骤S1中直径不大于8mm的钢丝采用工字轮放线，收线轮牵引，直径大于8mm的钢丝采用放线架放线，收线轮牵引。
步骤S2中直径不大于8mm的钢丝在奥氏体加热炉内分三段控温，直径大于8mm的钢丝在奥氏体加热炉内分四段控温；
钢丝材质为55SiCr时，三段控温中的第一段温度为892℃，第二段温度为892℃，第三段出口温度为856℃；四段控温中的第一段温度为862℃，第二段温度为892℃，第三段温度为862℃，第四段出口温度为857℃；
钢丝的材质为60Si2Mn时，三段控温中的第一段温度为917℃，第二段温度为907℃，第三段出口温度为863℃；四段控温中的第一段温度为857℃，第二段温度为922℃，第三段温度为857℃，第四段出口温度为863℃。
所述水性淬火液由水和添加物组成，所述添加物由水性高分子聚醚、消泡剂、表面活性剂、pH值调节剂调配而成，其中添加物的浓度为14～16%。
生产中每隔8～12小时通过折光仪对水性淬火液的浓度进行测量，当浓度低于15%时加入添加物提升水性淬火液的浓度，并添加水保持液位高度。
步骤S3中钢丝平稳进入水性淬火液内，中间距离控制在480mm，水性淬火液的温度控制为40℃，钢丝在水性淬火液内冷却，直至马氏体组织转变完成。
步骤S4中回火炉的温度控制在480℃。
步骤S5中通过收线轮收线，在收线前通过在线涂油装置对钢丝涂油，收线的速度保持在14cm/s。
实施例五
本实施例提供了一种热处理工艺，包括如下步骤：
S1、对钢丝进行放线；
S2、钢丝在奥氏体加热炉内充分奥氏体化；
S3、对奥氏体化后的钢丝在水性淬火液内进行淬火；
S4、从淬火液出来的钢丝进入回火炉，保证钢丝索氏体组织转变完成；
S5、对钢丝进行收线。
步骤S1中直径不大于8mm的钢丝采用工字轮放线，收线轮牵引，直径大于8mm的钢丝采用放线架放线，收线轮牵引。
步骤S2中直径不大于8mm的钢丝在奥氏体加热炉内分三段控温，直径大于8mm的钢丝在奥氏体加热炉内分四段控温；
钢丝材质为55SiCr时，三段控温中的第一段温度为894℃，第二段温度为894℃，第三段出口温度为858℃；四段控温中的第一段温度为864℃，第二段温度为894℃，第三段温度为864℃，第四段出口温度为859℃；
钢丝的材质为60Si2Mn时，三段控温中的第一段温度为919℃，第二段温度为909℃，第三段出口温度为867℃；四段控温中的第一段温度为859℃，第二段温度为924℃，第三段温度为859℃，第四段出口温度为867℃。
所述水性淬火液由水和添加物组成，所述添加物由水性高分子聚醚、消泡剂、表面活性剂、pH值调节剂调配而成，其中添加物的浓度为14～16%。
生产中每隔8～12小时通过折光仪对水性淬火液的浓度进行测量，当浓度低于15%时加入添加物提升水性淬火液的浓度，并添加水保持液位高度。
步骤S3中钢丝平稳进入水性淬火液内，中间距离控制在490mm，水性淬火液的温度控制为45℃，钢丝在水性淬火液内冷却，直至马氏体组织转变完成。
步骤S4中回火炉的温度控制在500℃。
步骤S5中通过收线轮收线，在收线前通过在线涂油装置对钢丝涂油，收线的速度保持在14cm/s。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种热处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1、对钢丝进行放线；
S2、钢丝在奥氏体加热炉内充分奥氏体化；
S3、对奥氏体化后的钢丝在水性淬火液内进行淬火；
S4、从淬火液出来的钢丝进入回火炉，保证钢丝索氏体组织转变完成；
S5、对钢丝进行收线；
步骤S2中直径不大于8mm的钢丝在奥氏体加热炉内分三段控温，温度控制范围为850～920℃，直径大于8mm的钢丝在奥氏体加热炉内分四段控温，温度控制范围为850～925℃；
步骤S2中直径不大于8mm的钢丝控温时，第一段温度为880～920℃，第二段温度为880～910℃，第三段出口温度为850～870℃；
步骤S2中直径大于8mm的钢丝控温时，第一段温度为850～865℃，第二段温度为880～925℃，第三段温度为850～865℃，第四段出口温度为850～870℃。
2.如权利要求1所述的热处理工艺，其特征在于：步骤S1中直径不大于8mm的钢丝采用工字轮放线，收线轮牵引，直径大于8mm的钢丝采用放线架放线，收线轮牵引。
3.如权利要求1所述的热处理工艺，其特征在于：所述水性淬火液由水和添加物组成，所述添加物由水性高分子聚醚、消泡剂、表面活性剂、pH值调节剂调配而成，其中添加物的浓度为14～16%。
4.如权利要求3所述的热处理工艺，其特征在于：生产中每隔8～12小时通过折光仪对水性淬火液的浓度进行测量，当浓度低于15%时加入添加物提升水性淬火液的浓度，并添加水保持液位高度。
5.如权利要求4所述的热处理工艺，其特征在于：步骤S3中钢丝平稳进入水性淬火液内，中间距离控制在400～500mm，水性淬火液的温度控制为20～50℃，钢丝在水性淬火液内冷却，直至马氏体组织转变完成。
6.如权利要求1所述的热处理工艺，其特征在于：步骤S4中回火炉的温度控制在400～510℃。
7.如权利要求1所述的热处理工艺，其特征在于：步骤S5中通过收线轮收线，在收线前通过在线涂油装置对钢丝涂油，收线的速度保持在6～20cm/s。
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