一種冷拔變形鋼絲的快速球化處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種冷拔變形鋼絲的快速球化處理工藝，屬于冷拔鋼絲加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在子午線輪胎鋼簾線用鋼絲、琴鋼絲等生產(chǎn)過程中，多采用直經(jīng)為5.5mm的高碳鋼(碳含量為0.7%?0.95%)線材(盤條)經(jīng)多次冷拔變形而實(shí)現(xiàn)的，為保證冷拔性能以便持續(xù)的進(jìn)行冷拔變形，在經(jīng)過一定的冷拔變形量之后，通常采用奧氏體化后等溫淬火處理工藝，即對冷拔變形后的鋼絲先快速加熱到材料的奧氏體化溫度以上獲得奧氏體組織，然后在一定溫度下的鉛浴或砂浴中再快速冷卻并保溫，由此得到細(xì)層片狀珠光體組織，消除中間冷拔變形過程的加工硬化現(xiàn)象，其另一個(gè)更主要的作用是能使得鋼絲在最終冷拔變形之后獲得更高的強(qiáng)度。然而，采用上述等溫淬火處理工藝得到的細(xì)層片狀珠光體組織具有很高的加工硬化率，在隨后的冷拔變形過程中形變抗力較大，使得鋼絲冷拔變形困難，模具易于磨損。但是，傳統(tǒng)的消除冷拔加工硬化的工藝，如球化退火、再結(jié)晶退火等都需要長達(dá)幾十分鐘至數(shù)小時(shí)的時(shí)間，不能滿足鋼絲快速生產(chǎn)要求。因此，當(dāng)只需要消除中間冷拔過程的加工硬化現(xiàn)象，以便于后續(xù)冷拔變形的情況下，需研究開發(fā)一種即能滿足鋼絲快速生產(chǎn)要求，又能獲得加工硬化率低、形變抗小的球狀珠光體組織的快速球化處理工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種
為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供冷拔變形鋼絲的快速球化處理工藝，包括冷拔工序、高溫加熱工序和出路快速冷卻工序，冷拔工序中，采用至少一道冷拔，控制冷拔變形量為30%-95% ;高溫快速加熱工序中，根據(jù)冷拔變形后鋼絲的直徑和變形量，其加熱溫度為900°C?1070°C，加熱時(shí)間控制為3s?45s ;出爐快速冷卻工序中，采用冷卻方法使鋼絲在5分鐘內(nèi)冷卻至室溫。
[0004]本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是:鋼絲采用直徑5mm-6.5mm、重量百分比碳含量為0.7%-0.95%的高碳鋼線材。
[0005]進(jìn)一步的，冷卻方法采用空氣冷卻、吹風(fēng)冷卻、噴霧冷卻或穿水冷卻。
[0006]進(jìn)一步的，對于變形量為30%?52%，冷拔后變形后后直徑為4.5mm?3.8mm的鋼絲，加熱溫度為900°C?1050°C，加熱時(shí)間為25s?45s。
[0007]進(jìn)一步的，對于變形量為52%?66%，冷拔后變形后后直徑為3.8mm?3.2mm的鋼絲，加熱溫度為900
°C?1050°C，加熱時(shí)間為20s?35s。
[0008]進(jìn)一步的，對于變形量為66%?74%，冷拔后變形后后直徑為3.2mm?2.8mm的鋼絲，加熱溫度為900°C?1050°C，加熱時(shí)間為15s?30s。
[0009]進(jìn)一步的,對于變形量為74%?81%,冷拔后變形后后直徑為2.8mm?2.4mm的鋼絲，加熱溫度為900°C?1050°C，加熱時(shí)間為1s?25s。
[0010]進(jìn)一步的，對于變形量為81%?87%，冷拔后變形后后直徑為2.4mm?2.0mm的鋼絲，加熱溫度為900。。?1050°C，加熱時(shí)間為5s?15s。
[0011]進(jìn)一步的，對于變形量為87%?95%，冷拔后變形后后直徑為2.0mm?1.5mm的鋼絲，加熱溫度為900°C?1050°C，加熱時(shí)間為3s?10s。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種即能滿足鋼絲快速生產(chǎn)要求，又能獲得加工硬化率低、形變抗小的球狀珠光體組織的快速球化處理工藝方法，采用該工藝方法可以消除鋼絲中間冷拔過程的加工硬化現(xiàn)象，便于后續(xù)冷拔變形。該工藝方法與傳統(tǒng)的球化退火、再結(jié)晶退火相比，具有明顯的節(jié)省能源、提高效率、利于環(huán)保的效果；與鋼絲生產(chǎn)中通常采用的奧氏體化后等溫淬火處理工藝相比，可以省去后續(xù)的鉛浴或砂浴等溫淬火工藝，也同樣具有節(jié)省能源、提高效率、利于環(huán)保的效果，并且加工硬化率低、硬度低，更有利于鋼絲后續(xù)的冷拔變形和模具使用壽命的提高。試驗(yàn)表明，采用本發(fā)明的快速球化處理工藝方法所獲得的球狀珠光體組織的平均硬度為245HV，而采用奧氏體化后等溫淬火處理工藝所獲得的層片狀珠光體組織的平均硬度為342HV，前者的硬度明顯低于后者。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1
本實(shí)施例提供的冷拔變形鋼絲的快速球化處理工藝，包括冷拔工序、高溫加熱工序和出路快速冷卻工序，冷拔工序中，采用至少一道冷拔，控制冷拔變形量為30%-95%。
[0014]高溫快速加熱工序中，根據(jù)冷拔變形后鋼絲的直徑和變形量，其加熱溫度為900°C?1070°C，加熱時(shí)間控制為3s?45s ;出爐快速冷卻工序中，采用冷卻方法使鋼絲在5分鐘內(nèi)冷卻至室溫。
[0015]鋼絲采用直徑5mm-6.5mm、重量百分比碳含量為0.7%-0.95%的高碳鋼線材。
[0016]冷卻方法采用空氣冷卻、吹風(fēng)冷卻、噴霧冷卻或穿水冷卻。
[0017]實(shí)施例2
前述的冷拔變形鋼絲的快速球化處理工藝，采用直徑5mm-6.5mm、重量百分比碳含量為0.7%-0.95%的高碳鋼線材，包括冷拔工序、高溫加熱工序和出路快速冷卻工序，冷拔工序中，控制冷拔變形量(減面率)為30%?52%，經(jīng)過冷拔變形后直徑為4.5mm?3.8mm的鋼絲；高溫快速加熱工序中，采用連續(xù)加熱爐進(jìn)行加熱(如電爐加熱、天燃?xì)饧訜岬?，通過設(shè)計(jì)加熱爐的長度和控制鋼絲經(jīng)過加熱爐的速度以控制鋼絲的加熱時(shí)間，加熱溫度為900°C?1050°C，加熱時(shí)間為25s?45s ;出爐快速冷卻工序中，冷卻方式采用在空氣中自然冷卻至室溫或經(jīng)吹風(fēng)在5分鐘內(nèi)冷卻至室溫。
[0018]實(shí)施例3
前述的冷拔變形鋼絲的快速球化處理工藝，采用直徑5mm-6.5mm、重量百分比碳含量為0.7%-0.95%的高碳鋼線材，包括冷拔工序、高溫加熱工序和出路快速冷卻工序，冷拔工序中，控制冷拔變形量(減面率)為52%?66%，經(jīng)過冷拔變形后直徑為3.8mm?3.2mm的鋼絲；高溫快速加熱工序中，采用連續(xù)加熱爐進(jìn)行加熱(如電爐加熱、天燃?xì)饧訜岬?，通過設(shè)計(jì)加熱爐的長度和控制鋼絲經(jīng)過加熱爐的速度以控制鋼絲的加熱時(shí)間，加熱溫度為900 V?1050°C，加熱時(shí)間為20s?35s ;出爐快速冷卻工序中，冷卻方式采用在空氣中自然冷卻至室溫或經(jīng)吹風(fēng)在5分鐘內(nèi)冷卻至室溫。
[0019]實(shí)施例4
前述的冷拔變形鋼絲的快速球化處理工藝，采用直徑5mm-6.5mm、重量百分比碳含量為0.7%-0.95%的高碳鋼線材，包括冷拔工序、高溫加熱工序和出路快速冷卻工序，冷拔工序中，控制冷拔變形量(減面率)為66%?74%，經(jīng)過冷拔變形后直徑為3.2mm?2.8mm的鋼絲；高溫快速加熱工序中，采用連續(xù)加熱爐進(jìn)行加熱(如電爐加熱、天燃?xì)饧訜岬?，通過設(shè)計(jì)加熱爐的長度和控制鋼絲經(jīng)過加熱爐的速度以控制鋼絲的加熱時(shí)間，加熱溫度為900°C?1050°C，加熱時(shí)間為15s?30s ;出爐快速冷卻工序中，冷卻方式采用在空氣中自然冷卻至室溫或經(jīng)吹風(fēng)在5分鐘內(nèi)冷卻至室溫。
[0020]實(shí)施例5
前述的冷拔變形鋼絲的快速球化處理工藝，采用直徑5mm-6.5mm、重量百分比碳含量為
0.7%-0.95%的高碳鋼線材，包括冷拔工序、高溫加熱工序和出路快速冷卻工序，冷拔工序中，控制冷拔變形量(減面率)為74%?81%，經(jīng)過冷拔變形后直徑為2.4mm?2.8mm的鋼絲；高溫快速加熱工序中，采用連續(xù)加熱爐進(jìn)行加熱(如電爐加熱、天燃?xì)饧訜岬?，通過設(shè)計(jì)加熱爐的長度和控制鋼絲經(jīng)過加熱爐的速度以控制鋼絲的加熱時(shí)間，加熱溫度為900 V?1050°C，加熱時(shí)間為1s?25s ;出爐快速冷卻工序中，冷卻方式采用在空氣中自然冷卻至室溫或經(jīng)吹風(fēng)在5分鐘內(nèi)冷卻至室溫。
[0021]實(shí)施例6
前所述的冷拔變形鋼絲的快速球化處理工藝，采用直徑5mm-6.5mm、重量百分比碳含量為0.7%-0.95%的高碳鋼線材，包括冷拔工序、高溫加熱工序和出路快速冷卻工序，冷拔工序中，控制冷拔變形量(減面率)為81%?87%，經(jīng)過冷拔變形后直徑為2.0mm?2.4mm的鋼絲；高溫快速加熱