[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(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410243126.1
• 申請(qǐng)日: 2014-06-03
• 公開（公告）號(hào): CN105219945A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫威順金屬制品有限公司
• 主分類號(hào): C21D9/52
• 分類號(hào): 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(qiáng)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(shí)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(jìn)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(shí)，對(duì)其中間熱處理工藝主要是采用電阻爐或電接觸加熱后進(jìn)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(huì)小于100nm、團(tuán)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(qiáng)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(guò)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(jìn)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(duì)其他現(xiàn)有技術(shù)在性能上已經(jīng)有了很大進(jìn)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(qiáng)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(jìn)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(shí)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(dòng)力的角度出發(fā)，采用大過(guò)冷再等溫方法，選擇更加合理的溫度、時(shí)間參數(shù)，顯著細(xì)化索氏體組織團(tuán)尺寸和層間距，從而提高高碳碳素鋼絲的強(qiáng)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(guò)冷度，再放入鉛槽等溫完成索氏體化。大過(guò)冷可以使索氏體團(tuán)形核率顯著增加，500℃以上的等溫使索氏體團(tuán)核胚快速生長(zhǎng)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(cè)試，采用本發(fā)明方法熱處理過(guò)的鋼絲的索氏體組織層間距均勻。由于顯著降低了團(tuán)尺寸，對(duì)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(qiáng)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(tuán)尺寸和層間距，改善層間距的均勻性，其產(chǎn)品具有強(qiáng)度塑性高、抗疲勞性能優(yōu)異、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明對(duì)提高鋼絲線材的強(qiáng)塑性和疲勞壽命具有顯著作用。

下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。但下述的實(shí)例僅僅是本發(fā)明的簡(jiǎn)易例子，并不代表或限制本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。

為更好地說(shuō)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(shí)施例如下：

實(shí)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(guò)電阻爐加熱方式加熱到800℃，保持1min；然后放進(jìn)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。