[發(fā)明專利]一種細規(guī)格熱處理鋼絲脫碳的控制方法

有效

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• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103060539B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設計）人: 劉錦蘭;王華;黃杰;范來存;柳勇
• 申請（專利權）人: 江蘇興達鋼簾線股份有限公司
• 主分類號: C21D3/04
• 分類號: C21D3/04;C21D9/52;C21D11/00
• 代理公司: 泰州地益專利事務所32108
• 代理人: 王楚云

技術領域

本發(fā)明涉及一種細規(guī)格熱處理鋼絲脫碳的控制方法。

背景技術

脫碳的定義：鋼絲在加熱時，鋼絲表層溶于奧氏的碳或滲碳體里的碳與氧結合，脫離鋼絲表面，即鋼絲表層的碳被燒掉，其化學反應式如下：

???　??2C+O_２＝２CO????????????????????????????????????????????????

　　　　C?+CO₂=2CO

Ｃ+H_２O＝CO+H_２

Ｃ+H_２＝CH₄

鋼絲脫碳層包括合脫碳層和部分脫碳層（過渡層）兩部分，部分脫碳層是指在全脫碳層之后到鋼含碳量正常的組織處。在脫碳不嚴重的情況下，有時僅看到部分脫碳層而沒有全脫碳層，關于脫碳深度可根椐鋼絲成分、組織及性能的變化，采用多種方法進行測定，實際生產(chǎn)最常用的以金相分析法測定鋼的脫碳層。目前切割鋼絲鍍銅絲脫碳產(chǎn)生原因：（1）鋼材化學成份對脫碳影響：鋼材的化學成分對脫碳有很大的影響，鋼中含碳量愈高，脫碳的風險就愈大，W、AL、Si、Co等元素都使用鋼脫碳風險增加；（2）加熱溫度的影響：隨著加熱溫度的提高，脫碳層的深度不斷增加，一般低于1000℃時，鋼表面的氧化鐵皮阻礙碳的擴散，脫碳比氧化慢，但隨著溫度升高，一方面氧化皮形成速度增加，另一方面氧化皮下碳的擴散速度加快，此時氧化皮失去保護能力達到某一溫度后脫碳反而比氧化快，保溫時間和加熱次數(shù)的增加，加熱時間越長，加熱次數(shù)愈多，脫碳層愈深，在加熱過程中，由于燃料成分、燃燒條件及溫度不同使用燃燒產(chǎn)物中含有不同的氣體，因而構成不同的爐內(nèi)氣氛，有氧化性有還原性，他們對鋼絲的作用不同的，氧化性氣氛引起鋼的氧化與脫碳。其中脫碳能力最強的介質(zhì)是H₂O（汽），?其次是CO₂與O₂,?最后是H₂而有些氣體則使鋼增碳，如CO與CH₄。鋼絲脫碳對最終成品質(zhì)量及客戶的影響：（1）對成品質(zhì)量的影響：再次加工時脫碳鋼絲由于表面強度及硬度降低，會加快對模具的磨損，使得模耗大幅度上升，同時由于模具受傷后，會使用表面銅層脫落，使鋼絲表面基體暴露，并在鋼絲表面產(chǎn)生很深的拉痕，同時鋼絲的橢圓度會嚴重超標；（2）客戶硅晶切片良率影響：由于硅片表面對有著線痕及TTV要求，鋼絲表面劃傷會導致硅片產(chǎn)生刀痕，直接導致硅片報廢，鋼絲橢圓度不合格會導致硅片產(chǎn)生TTV不合格及線痕。在電鍍熱處理之前，鋼絲進行拉拔時，采用硼砂作為鈉系潤滑粉吸附的載體，有利于保證鋼絲表面質(zhì)量，但同時會在鋼絲表面形成一層皂粉，皂粉主要成分為多余的硼砂、潤滑劑以及雜物等，在進入爐內(nèi)之前鋼絲需進入脫脂槽進行清洗，洗去鋼絲表面附著的部分皂粉，同時在鋼絲表面涂上一層均勻的硼砂含量，有利于鋼絲均勻吸熱。由于鋼絲規(guī)格小線速快，鋼絲在脫脂槽內(nèi)不能有效地去除鋼絲表面過多的皂粉，會導致鋼絲在進入爐內(nèi)第一區(qū)加熱溫度過快，從而增加了脫碳的風險。原方式是直接采用冷風吹掃去除鋼絲表面的水份，鋼絲表面水份得不到完全干燥，水份會不斷地帶入爐內(nèi)，而脫碳能力最強的介質(zhì)是H₂O（汽），H₂O（汽）會與碳直接發(fā)生化學反映產(chǎn)生CO與H₂，又會導致第一區(qū)氣氛呈還原性，致使整個爐內(nèi)壓力變化，導致整個爐內(nèi)氣氛發(fā)生變化，更加增加了脫碳的風險，具體反應化學如下：C_（γ-Fe）+H₂O＝CO+H₂，F(xiàn)e₃C+H₂O＝3Fe+CO+?H_2??。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種細規(guī)格熱處理鋼絲脫碳的控制方法，它利用國產(chǎn)明火爐設備制造自身體的特點和利用小規(guī)格鋼絲吸熱特點有效的防止了鋼絲脫碳。