钢丝的热处理(第2版)(14)

铅浴热处理炉由自由放线装置、加热炉、铅淬火槽和收线机4个部分组成。常用于碳素弹簧钢丝、制绳钢丝、胎圈钢丝、金属针布钢丝和预应力混凝土用钢丝的热处理，以及易切削钢丝、针丝、弹性针布钢丝和中低碳结构的原料处理或预处理。铅浴处理的目的是获得均一的索氏体组织，为此要过细地分析一下在索氏体形成温区附近的组织转变特性，经充分奥氏体化的钢丝，随着等温温度的下降，分别转变成细片状珠光体、索氏体、托氏体、上贝氏体、下贝氏体和马氏体，若从下贝氏体转变区开始逐步提高转变温度，同时检验钢丝抗拉强度就会发现：进入上贝氏体区后钢丝抗拉强度和韧性不断下降，到托氏体区后钢丝抗拉强度下降放缓、最终停止；从第一批索氏体形成开始，抗拉强度通过最低点，并逐步回升，当奥氏体全部转化为索氏体时，钢丝抗拉强度和硬度达到最大值；继续升温，出现细片状珠光体，钢丝抗拉强度又开始下降。随着钢丝碳含量的增加，强度的起伏更加明显，生产中可以用测定抗拉强度的方法，寻找最佳铅浴处理工艺。钢丝断面收缩率的变化与强度正好相反，强度达到最高值时断面收缩率降到最小值；伸长率基本随温度上升而增大；弯曲与扭转值与强度同步，只是最大值出现的稍早点。

目前，国内外铅浴热处理大多数仍采用马弗砖式燃气加热炉＋铅槽型的连续炉，铅浴处理的工艺参数包括：加热温度、在炉时间、出口温度、铅槽温度、在铅时间和收线速度。

（1）加热炉工艺控制要点

① 加热时选用很大的过热度(Ac3或Accm＋100～200℃)，缩短奥氏体化时间；碳含量低的钢丝应选用更高的加热温度。

② 传统的马弗加热炉靠马弗砖间接传热，热效率比较低，炉温实际控制在950～1150℃之间，从钢丝入口到出口，炉温逐段降低。

③ 粒状珠光体钢丝奥氏体化时间比片状珠光体钢丝长；粗钢丝奥氏体化时间比细钢丝长。通常用在炉时间来表示钢丝加热＋保温时间，设定在炉时间的经验公式有多种，笔者对这些公式进行验证和调整，对马弗式加热炉推荐采用如下公式：

＝（14＋6d）d d≥4.0mm ＝（34＋d）d d≤4.0mm 式中： —在炉时间，sec(秒)。

d— 钢丝直径，mm 。

④ 应按钢丝成品抗拉强度控制奥氏体晶粒度，对于冷拉减面率小于85%的钢丝晶粒度对性能基本没有影响，对于冷拉减面率大于85%的钢丝，粗晶粒钢具有更好的拉拔性能和工艺性能，铅浴时可考虑适当加长在炉时间。

⑤ 钢丝在加热炉出口的温度（又称线温）是非常重要的工艺参数，笔者推荐对不同碳含量和规格钢丝的出口温度按如下公式控制：

T出＝910－50C＋6d

式中：T出—钢丝的出口温度，℃。 C—钢丝含碳量，质量分数%。

⑥ 索氏体转变温度较高，完成转变的时间远小于奥氏体化时间，因此收线速度基本取决于炉长和在