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以水为冷却介质的钢丝索氏体化热处理工艺

发布时间:2018-01-25

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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:(1τ1段对钢丝进行奥氏体加热。采用快速感应加热方式,温度为880900 ,加热时间2 s,加热速度约450 /s左右。(2τ2段对钢丝空冷。空冷1 s左右,使钢丝心表温度均匀。(3τ3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。(4τ4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。(5τ5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。(6τ6段对钢丝保温。钢丝进入500600 ℃的保温室,时间为56 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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