CN1936032A - 钢丝的在线光亮调质处理方法及生产线 - Google Patents

钢丝的在线光亮调质处理方法及生产线 Download PDF

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Abstract

本发明涉及钢丝调质处理，钢丝的在线光亮调质处理方法，钢丝线性连续走线并经过淬火，连续线性走性经过回火，然后出料。本发明处理方法彻底改变原有整捆线材处理方法，采用单线材线性连续处理，钢丝的性能和组织稳定而且均匀一致，完全克服周期炉捆处理的内外不均的情况。由于在热处理过程中，是在惰性保护气体气氛下进行，处理后的钢丝表面光亮，无氧化和脱碳，无需二次调直，而且钢丝直度要远超机器二次调直的效果。本发明处理方法不仅适用于模具用钢微型轴用钢，及活塞环用钢的调质处理上。

Description

钢丝的在线光亮调质处理方法及生产线
技术领域：
本发明涉及钢丝调质处理，特别是生产中对其基体硬度和塑性进行的调质处理方法，另外还提供生产线。
背景技术：
调质处理是历史比较悠久的增加金属材料硬度的手段之一，对于线材产品钢丝或钢带(也叫成型钢丝)来说，现有的调质方法分为两种：一种方法是在线材上做调质处理，也就是线材整捆放入周期炉内，分别进行淬火和回火处理，且每一处理过程是不连续的，此种处理方法最大缺点就是处理后材料的组织和性能都是不均匀的，表面氧化和脱碳现象亦很严重。因用户所需是直条状态产品，整捆处理后的线材产品还要用专门的调直设备进行反复调直后切断才能使用，后续工序复杂，机器调直效果又很不理想，而且因金属有记忆特性，加上调直产生的应力在随后车、磨等加工中容易发生弯曲及扭曲，因此就必须有较大的加工余量才行，造成材料浪费，成本高。
另一种方法是线材不做调质处理，用户(下工序)自行调直切断后，单段单件进行调质处理，这种方法也存在变形，工件扭曲，氧化和脱碳严重等缺陷，并且稳定性极差，处理时间长，成本高。
发明内容：
本发明目的是克服上述现有技术缺陷的不足，提供一种钢丝的在线光亮调质处理方法，工艺简单，处理后产品无氧化和脱碳现象，硬度和塑性均优良，且无需调直。另外本发明还提供其生产线。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：钢丝的在线光亮调质处理方法，钢丝线性连续走线并经过淬火，连续线性走性经过回火，然后出料。
所述淬火和回火均是在惰性保护气体气氛下进行。
所述淬火和回火后均有线性连续水冷式快冷处理。
所述淬火温度为860℃～1150℃，淬火冷却温度为30℃～50℃，回火温度为420℃～680℃，回火冷却温度为10-30℃，根据等处理线材的成分而定。
所述线材走线速度由材料尺寸及设备大小而定。
所述钢丝是指模具用线材、微型轴用线材或活塞环线材等。
所述钢丝为模具用线材和微型轴用线材，经过调质处理后出线，出线时在线切割成所需长度。
所述钢丝为活塞环线材，经过调质处理后出线，卷取收线后自动排线。
所述专用生产线包括淬火炉和回火炉，淬火炉和回火炉为两个管式连续热处理炉动态连接，淬火炉和回火炉出料口均带有管式冷却水槽，回火炉出口动态连接收线设备，炉管内通有惰性气体，管式连续热处理炉内置有单炉管或多炉管，炉管为耐热不锈钢管，冷却水槽内炉管数量与淬火炉和回火炉数量相同，炉管尺寸由处理的线材尺寸而定，一般为直径18～75mm不等，淬火炉与回火炉长度之比为1∶2.2-3.5，冷却水槽长度为3.5～6米。
本发明处理方法彻底改变原有整捆线材处理方法，采用单线材线性连续处理，钢丝的性能和组织稳定而且均匀一致，完全克服周期炉捆处理的内外不均的情况。由于在热处理过程中，是在惰性保护气体气氛下进行，处理后的钢丝表面光亮，无氧化和脱碳。另外由于连续处理炉处理的钢丝本身被拉直，对于模具用钢及微型轴类用钢来说，无需二次调直，直接切断就可使用。而且钢丝直度要远超机器二次调直的效果。淬火炉及回火炉长度设计保证调质效果及二者匹配性，水槽用来冷却炉管，从而冷却管中连续经过的从热处理炉出来的钢丝，从而达到淬火及回火快冷的目的。回火后快冷可使调质材料塑性上升，而硬度不变。水温根据性能、要求不同而定，自动调节循环水温，水温越恒定，性能越恒定。
本发明处理方法不仅适用于模具用钢微型轴用钢，及活塞环用钢的调质处理上。其他钢种热处理时也可相应使用，其效果可从下表中看出。
种类       表面质量   性能波动(HRC)        加工磨削量      调直
传统工艺 本工艺 传统工艺 本工艺 传统工艺 本工艺   传统工艺 本工艺
工模具材料   黑色有0.05mm厚氧化皮及脱碳 白色无氧化脱碳 1～6个硬度单位 0～1.5个硬度单位 0.3～0.4mm 0.03～0.08mm 需2次 无
微型轴材料   黑色有0.05mm厚氧化皮及脱碳 白色无氧化脱碳 1～6个硬度单位 0～1.5个硬度单位 0.13～0.18mm 0.01～0.05mm 需2次 无
活塞环材料   黑色有0.05mm厚氧化皮及脱碳 白色无氧化脱碳 1～6个硬度单位 0～1.5个硬度单位 0.12～0.2 0.01～0.03 无 无
附图说明：
图1为本发明模具用钢或微型轴用钢调质处理工艺流程图。
图2为本发明活塞环线材调质处理工艺流程图。
图3为本发明生产线结构示意图。
具体实施方式：
实施例1
如图1所示的模具用钢调质处理工艺：钢丝经放线架放线，线性连续走线先经过淬火炉进行淬火，淬火温度为1100℃，淬火冷却温度为40℃，接着连续线性走线经过回火炉进行回火，回火温度为650℃，回火冷却温度为20℃然后出料并在线切割成所需长度，淬火和回火均是在氮气气氛下进行。
实施例2
如图1所示的微型轴用钢调质处理工艺：钢丝经放线架放线，线性连续走线先经过淬火炉进行淬火，淬火温度为1070℃，淬火冷却温度为45℃，接着连续线性走线经过回火炉进行回火，回火温度为600℃，回火冷却温度为25℃然后出料并在线切割成所需长度，淬火和回火均是在氮气气氛下进行。
实施例3
如图2所示的活塞环线材调质处理工艺：钢丝经放线架放线，线性连续走线先经过淬火炉进行淬火，淬火温度为1100℃，淬火冷却温度为48℃，接着连续线性走线经过回火炉进行回火，回火温度为630℃，回火冷却温度为28℃然后出料，卷取收线后自动排线，淬火和回火均是在氮气气氛下进行。
上述实施例所采用的设备均包括放线设备1、淬火炉2和回火炉3，淬火炉和回火炉为两个炉长度之比为1∶2.2-3.5的管式连续热处理炉动态连接，淬火炉和回火炉出料口均带有长度为3.5～6米管式冷却水槽4，回火炉出口动态连接收线设备5，管式连续热处理炉内置有单炉管或多炉管，炉管6为耐热不锈钢管内通有惰性气体，冷却水槽内炉管数量与淬火炉和回火炉数量相同，炉管尺寸由处理的线材尺寸而定，一般为直径18～75mm不等。

Claims (10)

1、钢丝的在线光亮调质处理方法，其特征是：钢丝线性连续走线并经过淬火，连续线性走性经过回火，然后出料。
2、根据权利要求1所述的钢丝的在线光亮调质处理方法，其特征是：淬火和回火均是在惰性保护气体气氛下进行。
3、根据权利要求1所述的钢丝的在线光亮调质处理方法，其特征是：淬火和回火后均有线性连续水冷式快冷处理。
4、根据权利要求1所述的钢丝的在线光亮调质处理方法，其特征是：淬火温度为860℃～1150℃，淬火冷却温度为30℃～50℃，回火温度为420℃～680℃，回火冷却温度为10-30℃，根据等处理线材的成分而定，根据待处理线材的成分而定。
5、根据权利要求1所述的钢丝的在线光亮调质处理方法，其特征是：线材走线速度由材料尺寸及设备大小而定。
6、根据权利要求1所述的钢丝的在线光亮调质处理方法，其特征是：钢丝是指模具用线材、微型轴用线材或活塞环线材等。
7、根据权利要求1所述的钢丝的在线光亮调质处理方法，其特征是：钢丝为模具用线材和微型轴用线材，经过调质处理后出线，出线时在线切割成所需长度。
8、根据权利要求1所述的钢丝的在线光亮调质处理方法，其特征是：钢丝为活塞环线材，经过调质处理后出线，卷取收线后自动排线。
9、钢丝的在线光亮调质处理方法专用生产线，其特征是：生产线包括淬火炉和回火炉，淬火炉(2)和回火炉(3)为两个管式连续热处理炉动态连接，淬火炉和回火炉出料口均带有管式冷却水槽(4)，回火炉出口动态连接收线设备(5)，管式连续热处理炉内置有单炉管或多炉管，炉管(6)为耐热不锈钢管，冷却水槽内炉管数量与淬火炉和回火炉数量相同，炉管尺寸由处理的线材尺寸而定，炉管内通有惰性气体。
10、根据权利要求9所述的钢丝的在线光亮调质处理方法专用生产线，其特征是：淬火炉(2)与回火炉(3)长度之比为1∶2.2-3.5，冷却水槽(4)长度为3.5～6米。
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