钢丝的热处理(第2版)(15)
发布时间:2021-06-08
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本文以生产实践为基础,用全新观念,对钢丝热处理工艺进行了梳理;从分析热处理原理,组织结构与使用性能关系入手,介绍各类钢丝的热处理工艺制定原则,并提供了一些实用技术数据和经验公式。
炉时间。
(2)铅槽工艺控制要点
① 高碳高锰钢丝采用较高铅温,粗钢丝应采用较低铅温。生产中因不同规格的钢丝向铅槽中带入的热量不同,铅槽温度波动较大,很难确切地测定铅温,通常将热电偶固定在距钢丝入铅900mm,铅槽中心线铅液下120mm处。在上述条件下,笔者推荐不同碳含量、不同规格钢丝的铅温采用如下公式计算。含锰量大于0.6%的钢丝,超出部分按0.3%的锰相当于0.1%的碳计算。
T铅=490+50C-10d 式中:T铅—铅槽温度,℃。
② 如果钢丝在铅槽中不能完成索氏体转变,在出槽后的水冷过程中可能会形转变为马氏体,而影响拉拔。经验表明,碳素钢丝完成索氏体转变的时间一般不会超过15秒,加上安全系数也不过20秒。但Cr、Ni、Mn和Cu等合金元素的存在会明显延缓索氏体转变,因此标准中对铅浴用碳素钢丝的合金元素的含量有严格限制。铅槽温度过低(<430℃)也会延缓索氏体转变。
③ 铅槽要设在尽可能靠近加热处的位置。国内外均使用控制铅槽与加热炉长度的比例来控制在铅时间,一般铅槽长度为炉长的30~60%,铅槽深度500mm,铅液深度400~450mm,钢丝应在铅液面80mm以下运行。因细钢丝运行速度快,铅槽长度与加热炉长度比值取上限值。
④ 因为钢丝是带着温度进入铅槽的,在接触铅槽的瞬间,钢丝温度高于铅槽温度,特别是粗钢丝带入热量大,实际上是在一定温度区间连续冷却,完成索氏体转变的,为减小索氏体片间距,粗钢丝通常采用更低的铅温。另外连续作业会造成钢丝入铅端0.5~1m处铅温明显过热(有时高达600~700℃),所以有条件时应尽可能配置铅液循环泵降温,或在过热区下冷却风管或水管。
⑤ 铅浴炉使用不是一朝一夕的事,设计时考虑意外因素,如化学成分不均和工艺因数的波动,以及热处理速度有可能加快的趋势,常把铅槽设计得较长些。明火加热、电接触加热、感应加热线上等铅淬火炉的铅槽当然也必须加长。
(3)收线速度的确定
收线速度可用加热炉长和在炉时间直接推算,生产中为测量和调整方便,一般将收线速度用收线卷筒每旋转一圈用多少秒来标定,实际操作时测定收线卷筒转10筒的时间,并据此调整收线速度。
V=
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加热炉长度L D
= (m/min) V= (sec/r)
在炉时间 /601000L
式中:V—收线速度,m/min或sec/r(秒/转) —在炉时间, sec。
L— 加热炉长度,m。 D— 收线卷筒直径,mm。
在炉温和铅温衡定的条件下,弹簧钢丝随收线速度的加快,钢丝抗拉强度稍有增加;中低碳钢丝随收线速度的加快,钢丝抗拉强度稍有下降,当然收线速度不应有太大的波动。 4.4.2 盐浴派登脱处理
铅浴处理的最大缺点是铅污染,铅尘对人体的伤害,对环境的污染几乎是不可逆转的,百余年来人们一直努力寻找能代替铅的材料,但至今收效甚微,目前工业生产正式使用的代替铅浴处理的最可靠的工艺
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