[發(fā)明專利]粗鋼絲的強制水冷

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710902137.X
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN107653375B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設計）人: C·梅斯普朗特;D·波爾曼
• 申請（專利權）人: 貝卡爾特公司
• 主分類號: C21D9/52
• 分類號: C21D9/52;C21D9/573;C21D1/63;C21D1/64
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 范莉

一種方法和設備，用于將一個或多個預先加熱的直的粗鋼絲控制地冷卻至在400℃和650℃之間的預定溫度范圍。對各粗鋼絲進行從奧氏體至珠光體的控制冷卻轉變處理，這基本在鋼絲離開強制水冷長度之后進行。

本申請是名稱為“粗鋼絲的強制水冷”、國際申請日為2014年1月24日、國際申請?zhí)枮镻CT/EP2014/051407、國家申請?zhí)枮?01480006888.8的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于鋼絲的受控冷卻的方法和設備。

背景技術

鋼絲的熱處理通常在鋼絲制造領域中起到重要作用。在鋼絲制造中，第一步驟開始于將線材拉制至合適的中間直徑，該中間直徑能夠從1.0變化至5.0mm或更大。在硬化加工的這個階段，通過鉛淬火處理而將所拉制的鋼絲熱處理成珠光體，以便能夠進一步塑性變形。隨后，將鉛淬火的鋼絲拉制成更小尺寸(第二中間尺寸或最終直徑)。鉛淬火包括：將碳鋼絲加熱至奧氏體相，通常高于800℃，然后將鋼絲冷卻至選定溫度，保持該選定溫度足夠時間，用于完成奧氏體的大致等溫分解。該溫度通常大約550℃，目的通常是提供細珠光體結構。

眾所周知，通過由錠或坯塊熱軋制而制成的鋼線材用于以軋制狀態(tài)應用于實際用途，但是在進行控制冷卻之后。為了在熱軋制之后立即將高碳鋼桿冷卻而具有優(yōu)良的冷加工能力，已經(jīng)提出將高碳鋼桿浸入熱水浴槽中，如在GB1276738中所述。在該文獻中公開的熱處理鋼線材(具有在5.5mm和6.5mm之間的范圍內(nèi)的線材直徑)的方法包括：將保持在600℃至1100℃溫度的線材浸入包含表面活性劑的熱水浴槽中。水保持在高于45℃的溫度，因此在線材表面上均勻地產(chǎn)生蒸汽膜，并因此控制線材的冷卻速度。這種熱處理方法的基本點是在線材表面上均勻地產(chǎn)生蒸汽膜，并保持該狀態(tài)一些時間，直到珠光體的轉變完成。當用于對在水平傳送器上以螺旋線圈輸送的熱軋制桿進行直接冷卻時，這種方法有多個優(yōu)點。不過，該方法對于處理具有其它直徑的鋼絲而言是不合適或不可靠的。

對于具有合適中間直徑(該中間直徑能夠從1.5變化至5.0mm)的拉制鋼絲的熱處理而言，EP0216434公開了將預先加熱的鋼絲控制地冷卻至奧氏體溫度的另一合適的可靠的方法：將鋼絲連續(xù)輸送通過包含至少80℃的基本純水的冷卻劑浴槽，并浸沒在該浴槽中，以便冷卻至珠光體，而并不產(chǎn)生馬氏體或貝氏體。通過使得鋼絲與無湍流連續(xù)流動的基本純水接觸，該鋼絲沿它的整個浸沒長度進行均勻和穩(wěn)定的沸騰薄膜冷卻。水鉛淬火的鋼絲的特征是足夠均勻的珠光體微結構，具有優(yōu)良的可拉制記錄。

EP0524689還使用至少80℃的水作為用于鋼絲的冷卻劑，該鋼絲具有小于2.8mm的直徑，但并不像在EP0216434中公開的前述方法那樣連續(xù)通過冷卻劑浴槽。奧氏體至珠光體的轉變也可以在水浴槽中進行，不過，當只提供一個水浴槽時，對于直徑小于2.8mm的鋼絲可能引起問題，且對于直徑小于大約1.8mm的鋼絲而言甚至是不可能的，因為這種鋼絲的冷卻速率/速度太快，這還導致鉛淬火鋼絲的金屬結構不合適。因此，作為在該EP專利中公開的實例，有兩個水浴槽，且在它們之間有空氣冷卻。通過在一個或多個水冷階段中在水中沸騰的薄膜以及在一個或多個空氣冷卻階段中的空氣來交替地進行冷卻。水冷階段緊接在空氣冷卻階段之后(反之亦然)，這稱為“水-空氣-水鉛淬火”處理。選擇水冷階段的數(shù)目、空氣冷卻階段的數(shù)目、各水冷階段的長度和各空氣冷卻階段的長度，以避免形成馬氏體或貝氏體。

如在EP0524689中所述，所有其它技術參數(shù)(例如鋼組分、冷卻劑浴槽組分、溫度……)保持相等，鋼絲的直徑在冷卻速度中起到關鍵作用。直徑越小，冷卻速度越大，而直徑越大，冷卻速度越小。

WO2007/023696介紹了一種直徑大于11.0mm的松弛線圈狀的軋制線材的直接熱處理方法。線圈狀的軋制線材通過將它們浸入制冷劑中或使它們暴露于制冷劑流中而進行冷卻。