[發明專利]一種用于碳鋼的超高速連續等溫球化退火方法及裝置

在審

• 申請號: 202110757956.6
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113481354A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 白新歌;遲旭;劉勇
• 申請（專利權）人: 大連環新精密特鋼股份有限公司
• 主分類號: C21D1/32
• 分類號: C21D1/32;C21D6/00;C21D9/52
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 張風雷

本發明提供一種用于碳鋼的超高速連續等溫球化退火方法，包括以下步驟：S1：砂光后的線材放線至清洗機構清洗，并進行烘干處理；S2：上述S1中所得線材輸送至連續爐進行等溫球化退火處理，該等溫球化退火配制為隨爐升溫至Ac1線以上40℃?60℃保溫6?60分鐘進行奧氏體化轉變，然后降溫至Ar1線以下10?20℃保溫6?60分鐘進行球化轉變。本發明還提供了一種用于碳鋼的超高速連續等溫球化退火的裝置。本發明的整個球化退火過程能保證在高溫高速條件下進行，可完成層片狀珠光體向球狀組織的轉變，由于線材在同一根爐管內通過，溫度穩定，能夠獲得基本相同的球化組織，球化率和硬度極差變化也比較小，便于后續的拉拔、軋制，為最終淬回火做好組織和成分上的準備。

技術領域

本發明涉及球化退火技術領域，具體涉及一種用于碳鋼的超高速連續等溫球化退火方法及裝置。

背景技術

隨著時代的發展，線材產品加工呈現多鋼種、小批量和交貨期短的特點，尤其是客戶對產品交貨提出了更快的要求，對縮短交貨期要求十分迫切。線材，尤其是碳鋼類線材在爐管內部由于各種原因造成了短暫或是長時間停留，使得線材在出爐冷卻過程中產生局部或全部淬上火，因而在后續的冷拔或是軋制時，出現斷裂或是開裂現象造成質量事故，降低了生產率，導致交貨期的延長。球化退火作為軟化工件、細化晶粒、改善塑形和韌性的重要熱處理手段。傳統的球化退火方式多采用井式爐球化退火，即將線材套在料架上，放置于井式爐內進行退火處理，受限于爐子空間和工藝上的設計缺陷，經傳統的井式爐球化退火后的線材存在以下缺陷：由于原材料本身存在脫碳層，經井式爐球化退火后，會加劇線材表層脫碳，并使得過渡層進一步向內部擴散，增加過渡層深，即使線材經磨光后，由于退火爐的氣氛中存在氧化性氣氛，依然會產生脫碳，見表5和表6；此外，傳統的井式爐爐內溫度場分布不均，進而造成經井式爐球化退火后的同一捆線材不同位置的球化率和硬度差異較大，從而影響后續對線材的加工。

發明內容

本發明提供一種可避免線材因局部或全部淬上火而導致在后續的冷拔或軋制時出現斷裂和開裂現象，并使得線材各部分的球化率和硬度均勻，且具有較高生產率的超高速連續等溫球化退火方法及裝置。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種用于碳鋼的超高速連續等溫球化退火方法，包括以下步驟：

S1：砂光后的線材放線至清洗機構清洗，并進行烘干處理；

S2：上述S1中所得線材輸送至連續爐進行等溫球化退火處理，該等溫球化退火配制為隨爐升溫至Ac1線以上40℃-60℃保溫6-60分鐘進行奧氏體化轉變，然后降溫至Ar1線以下10-20℃保溫6-60分鐘進行球化轉變，繼而再次降溫至500℃以下，進入水冷槽快速空冷，而后出爐空冷；

S3：將上述S2等溫球化退火后線材輸入水冷槽降溫至35℃以下；

S4：將上述S3中冷卻后線材通過收線機構進行收納。

本發明還提供了一種采用上述方法進行碳鋼超高速連續等溫球化退火的裝置，包括升溫爐、與升溫爐連通的降溫爐、與降溫爐相鄰的空冷區以及與空冷區相鄰的水冷槽。

由以上技術方案可知，本發明具有如下有益效果：本發明的整個球化退火過程能保證在高溫高速條件下進行，可完成層片狀珠光體向球狀組織的轉變，并且由于線材在同一根爐管內通過，爐管內溫度穩定，能夠獲得基本相同的球化組織，球化率變化也在比較小的范圍內，硬度極差也比較小，便于后續的拉拔、軋制，為最終淬回火做好組織和成分上的準備。

附圖說明

圖1為本發明的流程圖；

圖2為本發明的連續等溫球化退火工藝圖；

圖3為連續等溫球化過程中升保溫階段的溫度設置曲線圖；

圖4為連續等溫球化過程中等溫和降溫階段的溫度設置曲線圖；