卡電水浴鋼絲淬火熱處理方法
2023-06-22 23:37:51 1
專利名稱：卡電水浴鋼絲淬火熱處理方法
技術領域：
本發明涉及熱處理，特別是一種卡電水浴鋼絲淬火熱處理方法。
二背景技術：
鋼絲在國民經濟中佔有很重要的地位，鋼絲淬火熱處理是鋼絲的生產過程 中很重要的工序。尤其是中、高碳鋼絲的生產離不開中絲熱處理。
鋼絲淬火熱處理的方法很多，以馬弗爐加熱在熱熔鉛裡淬火的方法已有百 年歷史。(如圖l所示)
目前，這種方法在鋼絲生產行業中還佔有主導地位。這種方法的優點是加 熱能量大、dv值可以做到很高、產量高、爐體長、鋼絲在爐裡時間長、奧氏體 化充分。缺點是爐內局部溫度不均勻，鋼絲在爐內排列位置不同而受熱不一致、 從而導致各條鋼絲性能差異較大。鉛塵汙染嚴重。熱處理成本較高。
隨著科學的發展，在一些特種鋼絲的生產過程中，又出現了用電直接加熱 鋼絲在熱熔鉛裡淬火的方法-—-稱之為卡電鉛槽加熱鉛液淬火工藝，簡稱卡電
爐。(如圖2所示)
這兩種方法區別，在於加熱源不同，但淬火劑都是液熔鉛。卡電爐的優點 是熱效率高，能源利用率高、加熱均勻、爐體結構簡單等。缺點還是用鉛作為 淬火劑，鉛汙染問題依然存在。另一個缺點是從安全方面考慮，加熱電壓不能 太高。這就限制了加熱段的長度，從而降低了爐子的dv值。
鉛是重要的金屬材料，每生產l噸鋼絲大約要消耗掉3kg鉛，同時鉛塵嚴 重的汙染環境，各家企業都在探討尋找廉價環保的淬火劑代替鉛淬火。
隨著國外技術的引進，近幾年個別企業引進了用馬弗爐加熱鋼絲在水槽裡 淬火的生產方法(水中加入水溶性添加劑)(如圖3所示)，這種徹底的解決 了鉛汙染問題，但這一方法還僅限於dv值(dv>60)較高的生產線上應用，另 外，由於技術的保密性，目前在國內還僅限於幾家個別企業，而且費用高，難 以有效推廣應用。
三
發明內容
針對上述情況，為克服現有技術缺陷，本發明之目的就是提供一種卡電水 浴鋼絲淬火熱處理方法，可有效解決鋼絲熱處理成本高，鋼絲與導電輥之間有
3打火現象，鋼絲低速通過水浴槽時產生馬氏體，設備與管路的絕緣性差的問題， 其解決的技術方案是，鋼絲經張力調整器張緊，張緊後穿過絕緣保護套管，再 經絕緣張力輥壓緊，然後經第一導電輥，水平通過耐火保溫套，經與第一導電 輥在同一平面的平行絕緣託輥後，再經第二導電輥壓緊並由冷水管噴淋後，進 入水浴槽上面的與水浴槽連通的兩個上位槽中，穿過兩個上位槽迅速冷卻，實 現鋼絲淬火，其中所說的第一導電輥與第二導電輥平行放置，第一導電輥高於 第二導電輥，鋼絲與第一導電輥、第二導電輥垂直通過，第一導電輥和第二導 電輥之間裝有加熱電源，將鋼絲加熱，然後再快速通過上位槽中，水浴槽內和 上位槽中有相同的冷卻液，將鋼絲快速冷卻，所說的冷卻液是由重量百分比計 的水97%、硫酸銅3%組成電解液，再在電解液中加入電解液重量的高分子添
加劑丙烯酸5%、亞硝酸鈉1%、氯化鈉2%、 OP-07乳化劑0. 1%攪拌均勻而成，
所說的絕緣保護套管、冷水噴淋管和水浴槽進水管均採用橡膠或塑料絕緣材料 製成，確保電器絕緣，本發明設備簡單，方法科學先進，成本低，無環境汙染， 有效解決了鋼絲與導電輥之間有打火現象，鋼絲低速通過水浴槽時產生馬氏體， 設備與管路的絕緣性差的問題，經濟和社會效益巨大。
四
圖1為原有馬弗爐加熱在熱熔鉛裡淬火的方法設備工藝圖。
圖2為卡電鉛槽加熱鉛液淬火設備工藝圖。
圖3為馬弗爐加熱鋼絲在水槽裡淬火的設備工藝圖。
圖4為本發明的設備工藝連接圖。
五具體實施方式
以下結合附圖對本發明的具體實施方式
作詳細說明。
由圖4所示，本發明鋼絲l經張力調整器4張緊，張緊後穿過絕緣保護套 管5，再經絕緣張力輥6壓緊，然後經第一導電輥7，水平通過耐火保溫套8， 經與第一導電輥7在同一平面的平行絕緣託輥9後，再經第二導電輥11壓緊並 由冷水管10噴淋後，進入水浴槽13上面的與水浴槽連通的兩個上位槽12中， 鋼絲以每分鐘30m以上的速度快速穿過兩個上位槽12，快速冷卻，實現鋼絲1 淬火，其中所說的第一導電輥7與第二導電輥11平行放置，第一導電輥高於第 二導電輥，鋼絲與第一導電輥、第二導電輥垂直通過，第一導電輥和第二導電輥之間裝有加熱電源14，將鋼絲加熱到850度以上，待鋼絲充分奧氏體化，然 後再以每分鐘30m以上的速度快速通過上位槽12中，水浴槽13內和上位槽12 中有相同的冷卻液，將鋼絲快速冷卻，所說的冷卻液是由重量百分比計的水 97%、硫酸銅3%組成電解液，再在電解液中加入電解液重量的高分子添加劑丙烯 酸5%、亞硝酸鈉1%、氯化鈉2%、 OP-07乳化劑0. 1%攪拌均勻而成，所說的絕 緣保護套管、冷水噴淋管和水浴槽進水管均採用橡膠或塑料絕緣材料製成，確 保電器絕緣。
為了保證使用效果和生產的產品質量，所說的張力調整器4是由平行裝在 支架上的2個壓線輥和1個撐緊輥組成，2個壓線輥分別平行等距置於撐緊輥兩 側，撐線輥高於2個壓線輥，鋼絲呈中間高兩邊低通過張力調整器4，確保鋼絲 通過絕緣保護套管5，與絕緣張力輥6、平行絕緣託輥9相配合，使鋼絲與導電 輥之間緊密接觸，防止打火；所說的耐火保溫套8是由馬弗磚砌製成的長套體; 所說的張力調整器4、絕緣保護套管5、絕緣張力輥6、第一導電輥7、耐火保 溫套8、平行絕緣託輥9依次裝在支架2上，水浴槽置於支架2的鋼絲出線端， 第二導電輥11置於水浴槽13的上部；支架2上部有防護罩3。
由上述工藝可以看出，本發明採用了 1、導電加熱輥兩側增加壓線輥，增 加鋼絲與導電輥的張力，使鋼絲在運動中始終保持與導電輥的良好接觸，同時， 在水浴槽中添加一定量的電解質，改善水溶液的導電性能，有效解決了鋼絲與 導電輥之間的打火問題；2、由於在水浴槽中還添加有不同分子量的高分子添加 劑丙烯酸、亞硝酸鈉、氯化鈉、乳化劑，有效防止了在鋼絲低速通過水浴槽時 產生馬氏體的問題，確保鋼絲淬火效果；3、將原設備中各管件金屬管路改用由 橡膠、塑料絕緣材料製成的管路，有效解決了設備與管路的絕緣問題，使用安 全，杜絕事故的發生。
經測試，本發明淬火後的鋼絲強度與傳統鉛浴沒明顯差別，韌性比鉛溶淬 火略提高，鋼絲扭轉值提高l-3次，而且從根本上解決了鋼絲掛鉛現象，生產 中，對粗拉鋼絲表面攜帶潤滑劑沒有要求，有效降低了粗拉鋼絲生產的難度， 徹底擺脫了鉛的汙染，節能、環保、安全，大大降低了生產成本，鉛浴淬火l 噸鋼絲大約要50元，水浴淬火費用僅5元左右，經濟和社會效益巨大。
權利要求
1、一種卡電水浴鋼絲淬火熱處理方法，其特徵在於，鋼絲(1)經張力調整器(4)張緊，張緊後穿過絕緣保護套管(5)，再經絕緣張力輥(6)壓緊，然後經第一導電輥(7)，水平通過耐火保溫套(8)，經與第一導電輥(7)在同一平面的平行絕緣託輥(9)後，再經第二導電輥(11)壓緊並由冷水管(10)噴淋後，進入水浴槽(13)上面的與水浴槽連通的兩個上位槽(12)中，鋼絲以每分鐘30m以上的速度快速穿過兩個上位槽(12)，快速冷卻，實現鋼絲(1)淬火，所說的第一導電輥(7)與第二導電輥(11)平行放置，第一導電輥高於第二導電輥，鋼絲與第一導電輥、第二導電輥垂直通過，第一導電輥和第二導電輥之間裝有加熱電源(14)，將鋼絲加熱到850度以上，待鋼絲充分奧氏體化，然後再以每分鐘30m以上的速度快速通過上位槽(12)中，水浴槽(13)內和上位槽(12)中有相同的冷卻液，將鋼絲快速冷卻，所說的冷卻液是由重量百分比計的水97％、硫酸銅3％組成電解液，再在電解液中加入電解液重量的高分子添加劑丙烯酸5％、亞硝酸鈉1％、氯化鈉2％、OP-07乳化劑0.1％攪拌均勻而成。
2、 根據權利要求l所述的卡電水浴鋼絲淬火熱處理方法，其特徵在於，所 說的絕緣保護套管、冷水噴淋管和水浴槽進水管用橡膠或塑料絕緣材料製成。
3、 根據權利要求1所述的卡電水浴鋼絲淬火熱處理方法，其特徵在於，所 說的張力調整器(4)是由平行裝在支架上的2個壓線輥和l個撐緊輥組成，2 個壓線輥分別平行等距置於撐緊輥兩側，撐線輥高於2個壓線輥，鋼絲呈中間 高兩邊低通過張力調整器(4)，確保鋼絲通過絕緣保護套管(5)，與絕緣張 力輥(6)、平行絕緣託輥(9)相配合，使鋼絲與導電輥之間緊密接觸。
4、 根據權利要求l所述的卡電水浴鋼絲淬火熱處理方法，其特徵在於，所 說的耐火保溫套(8)是由馬弗磚砌製成的長套體。
5、 根據權利要求l所述的卡電水浴鋼絲淬火熱處理方法，其特徵在於，所 說的張力調整器(4)、絕緣保護套管(5)、絕緣張力輥(6)、第一導電輥(7)、 耐火保溫套(8)、平行絕緣託輥(9)依次裝在支架(2)上，水浴槽置於支架(2)的鋼絲出線端，第二導電輥(11)置於水浴槽(13)的上部。
全文摘要
本發明涉及卡電水浴鋼絲淬火熱處理方法，可有效解決鋼絲熱處理成本高，鋼絲與導電輥之間有打火現象，鋼絲低速通過水浴槽時產生馬氏體，設備與管路的絕緣性差的問題，其解決的技術方案是，鋼絲經張力調整器張緊，張緊後穿過絕緣保護套管，再經絕緣張力輥壓緊，然後經第一導電輥，水平通過耐火保溫套，經與第一導電輥在同一平面的平行絕緣託輥後，再經第二導電輥壓緊並由冷水管噴淋後，進入水浴槽上面的與水浴槽連通的兩個上位槽中，穿過兩個上位槽迅速冷卻，實現鋼絲淬火，本發明設備簡單，方法科學先進，成本低，無環境汙染，有效解決了鋼絲與導電輥之間有打火現象，鋼絲低速通過水浴槽時產生馬氏體，設備與管路的絕緣性差的問題，經濟和社會效益巨大。
文檔編號C21D9/52GK101503751SQ20091006448
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月26日 優先權日2009年3月26日
發明者張國寶 申請人:張國寶