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以水为冷却介质的钢丝索氏体化热处理工艺
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- 发布时间：2018-01-25 23:04
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以水为冷却介质的钢丝索氏体化热处理工艺
- 分类：技术文献
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1生产过程
笔者依据钢丝组织转变机制，研发出水和压缩空气混合的水雾喷射冷却钢丝及相应的保温装置，工艺过程如图1所示，试验用钢丝为82B，直径为2.17 mm,运行速度为100 m/min。
图1 钢丝水雾喷射方式索氏体热处理温度曲线
钢丝在图1中各段的处理过程：(1)τ1段对钢丝进行奥氏体加热。采用快速感应加热方式，温度为880～900 ℃，加热时间2 s，加热速度约450 ℃/s左右。(2)τ2段对钢丝空冷。空冷1 s左右，使钢丝心表温度均匀。(3)τ3段对钢丝进行水雾喷射冷却，将高温奥氏体组织快速冷却为过冷奥氏体，冷却时间1 s，钢丝表面温度下降到600 ℃左右。(4)τ4段对钢丝空冷。空冷1 s左右，心部高温区的热量向钢丝表面传导，心表温度趋于均匀。(5)τ5段对钢丝进行水雾喷射冷却，约1秒左右，水雾将心部回升表面的热量带走，心表温度趋于均匀。(6)τ6段对钢丝保温。钢丝进入500～600 ℃的保温室，时间为5～6 s，过冷奥氏体转变为索氏体，如图2所示。
图2 水雾喷射方式索氏体热处理后钢丝组织
水雾喷射方式冷却钢丝，水雾喷射装置如图3所示。水和压缩空气的比例是无级可调的，当压缩空气调小到接近零时，喷射的是压力水。冷却喷射器中连接喷头溢流管，管中充满喷射后的冷却水，钢丝在喷射冷却后表面已经降温，在溢水管中继续冷却降温。溢水管的长度是可调的，以适应不同直径的钢丝。
图3 水雾喷射装置示意图
3 结语
随着人们环保意识的提高，对铅蒸气危害健康的认知，强烈地要求弃用铅浴，为此政府在2005年发布40号令，在热处理行业中淘汰铅浴炉，但是时至今日，在钢丝行业，仍然有相当数量的铅浴炉在使用，业内曾经有铅浴炉不可替代的文章。但是随着技术手段的不断进步，特别是红外测温仪可以用于钢丝表面温度的测量，以此调控热处理处理过程中的温度，为以水替代铅浴提供可靠的手段，实现了钢丝水冷却索氏体化热处理的绿色生产。
(中国兵器工业新技术推广研究所 冯伟年)
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