[發(fā)明專利]一種鋼絲繩用高碳碳素鋼絲熱處理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410243126.1
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN105219945A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李輝
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫威順金屬制品有限公司
• 主分類號: C21D9/52
• 分類號: C21D9/52;C21D1/25
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊晞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼絲繩熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋼絲繩用高碳碳素鋼絲熱處理方法。

背景技術(shù)

高碳鋼絲在經(jīng)適當(dāng)熱處理或冷拔硬化后，具有高的強度和硬度、高的彈性極限和疲勞極限(尤其是缺口疲勞極限)，切削性能尚可，但焊接性能和冷塑性變形能力差。由于含碳量高，水淬時容易產(chǎn)生裂紋，所以多采用雙液淬火(水淬+油冷)，小截面零件多采用油淬。這類鋼一般在淬火后經(jīng)中溫回火或正火或在表面淬火狀態(tài)下使用。

在現(xiàn)有鋼絲繩制造工藝中，首先需要制造鋼絲然后將其進行捻制成股，最后合成為鋼絲繩。目前制造鋼絲繩的鋼絲主要為高碳碳素鋼絲，在生產(chǎn)現(xiàn)有的這些高碳碳素鋼絲時，對其中間熱處理工藝主要是采用電阻爐或電接觸加熱后進入鉛浴槽等溫淬火完成索氏體化，這些工藝由于直接在索氏體區(qū)等溫，使其層間距不會小于100nm、團尺寸都在3～10mm之間，不能充分發(fā)揮索氏體組織的性能潛力，從而使現(xiàn)有的高碳碳素鋼絲的強塑性和應(yīng)變疲勞壽命都不太理想。

CN102719650A公開了一種鋼絲繩用高碳碳素鋼絲熱處理工藝，該工藝將直徑為2mm～5mm高碳碳素鋼絲通過感應(yīng)加熱、電阻爐加熱或電接觸加熱的方式加熱到溫度為780℃～900℃，并使被加熱的鋼絲在780℃～900℃的溫度下保持10秒～2分鐘，然后將其快速放進鹽槽中在低于索氏體化溫度的鹽浴中等溫保持1秒～20秒后，再將該鋼絲放入索氏體化溫度范圍的鹽浴或鉛浴中等溫保持20秒～1分鐘后取出自然冷卻。

上述專利相對其他現(xiàn)有技術(shù)在性能上已經(jīng)有了很大進步，但是其效果還是不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鋼絲繩用高碳碳素鋼絲熱處理方法。經(jīng)本發(fā)明所述熱處理后，高碳碳素鋼絲制索氏體組織層間距均勻且小、強度高、塑性好、抗疲勞性能優(yōu)異。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種鋼絲繩用高碳碳素鋼絲熱處理方法，將高碳碳素鋼絲加熱到800～865℃，保持30s～1min；然后放進鹽槽中在低于索氏體化溫度的鹽浴中等溫保持5～20s后，再放入索氏體化溫度范圍的鹽浴或鉛浴中等溫保持50s～1.5min后取出冷卻。

所述高碳碳素鋼絲的直徑為2.2～4mm，例如可選擇2.21～3.89mm，2.5～3.7mm，2.86～3.42mm，2.9～3.2mm，3.08mm等，皆可用于實施本發(fā)明。。

所述高碳碳素鋼絲的直徑為2.5mm。

所述加熱方式為感應(yīng)加熱、微波加熱、電阻爐加熱或電接觸加熱。

所述的低于索氏體化溫度為300～480℃，例如可選擇300.02～479.6℃，308～453℃，320～435℃，348.6～415.2℃，360～400℃，375.6℃等。

所述的索氏體化溫度范圍為500～600℃，例如可選擇500.03～598.6℃，534～576℃，550～570℃，562.3℃。

本發(fā)明從珠光體相變驅(qū)動力的角度出發(fā)，采用大過冷再等溫方法，選擇更加合理的溫度、時間參數(shù)，顯著細(xì)化索氏體組織團尺寸和層間距，從而提高高碳碳素鋼絲的強度塑性，增加鋼絲繩的疲勞壽命。本發(fā)明先將鋼絲加熱到奧氏體化溫度后，快速放入鹽槽保持?jǐn)?shù)秒獲得大過冷度，再放入鉛槽等溫完成索氏體化。大過冷可以使索氏體團形核率顯著增加，500℃以上的等溫使索氏體團核胚快速生長完成索氏體化，可獲得93％以上的索氏體組織，最終完成鋼絲的熱處理。經(jīng)測試，采用本發(fā)明方法熱處理過的鋼絲的索氏體組織層間距均勻。由于顯著降低了團尺寸，對提高鋼絲的塑性和韌性具有重要作用，而減小層間距則可以增加強度水平。

與已有技術(shù)方案相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，能有效減小索氏體團尺寸和層間距，改善層間距的均勻性，其產(chǎn)品具有強度塑性高、抗疲勞性能優(yōu)異、使用壽命長等優(yōu)點。本發(fā)明對提高鋼絲線材的強塑性和疲勞壽命具有顯著作用。

下面對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。但下述的實例僅僅是本發(fā)明的簡易例子，并不代表或限制本發(fā)明的權(quán)利保護范圍，本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。

具體實施方式

下面通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

為更好地說明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的典型但非限制性的實施例如下：

實施例1

一種鋼絲繩用高碳碳素鋼絲熱處理方法，將直徑為2.2mm的高碳碳素鋼絲通過電阻爐加熱方式加熱到800℃，保持1min；然后放進鹽槽中在300℃的鹽浴中等溫保持20s后，再放入600℃的鹽浴或鉛浴中等溫保持50s后取出冷卻。