一种合金异型弹簧钢丝在线感应退火热处理生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种合金异型弹簧钢丝在线感应退火热处理生产方法，该生产方法在线材制品行业可广泛用于对合金异型弹簧钢丝及其它钢种进行在线感应退火热处理。
【背景技术】
[0002]对合金异型弹簧钢丝进行退火热处理是金属材料软化的手段之一，对于线材产品的合金异型弹簧钢丝来说，现有的钢丝退火热处理软化手段有两种:一种方法是整捆钢丝做退火热处理，也就是把整捆放入周期炉内，进行退火处理，处理过程是不连续的，此种处理方法最大缺点就是处理后材料的组织和性能都是不均匀的，表面氧化和脱碳现象亦很严重。另一种方法是钢丝在电加热管式炉中在线加热，然后在空气中冷却的热处理方法，此种处理方法的缺点就是钢丝加热是在无气体保护情况下进行的，易造成表面氧化、脱碳等现象，钢丝加热速度较慢，钢丝晶粒易粗大。
【发明内容】
[0003]本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种合金异型弹簧钢丝在线感应退火热处理生产方法。该生产方法所得的产品无氧化和脱碳现象，组织和性能均优良。感应加热装置和缓慢冷却保温炉的长度设计保证了组织和性能效果及二者匹配性；稳定可靠的感应加热系统和高精度红外线测温系统，保证了钢丝加热温度在正负10度内波动。温度越恒定，性能越稳定。
[0004]本发明的目的可通过下述技术措施来实现:
本发明的合金异型弹簧钢丝在线感应退火热处理生产方法包括下述步骤:将单根钢丝在定速牵引装置的牵引下依次通过第一矫直装置、热水清洗装置、烘干装置进行在线清洗、烘干，然后再经第二矫直装置进行矫直后、连续经过感应加热装置进行在线感应退火处理，在线速度为10?20m/min的条件下，快速进入NH3*解气体保护保温炉进行缓慢冷却处理，并以单根直线方式进入带冷却水套钢管，进行快速冷却处理，最后收线；所述钢丝走线速度由钢丝尺寸及NH3分解气体保护保温炉的长度而定。
[0005]本发明中所述在线感应退火处理温度为720°C—850 °C，加热频率:17KHz?20KHz ;所述NH3分解气体保护保温炉的炉内布置单根耐热不锈钢管，长度为16?18m，钢管外辅塞保温棉，出口温度< 500 °C。
[0006]本发明中所述热水清洗装置的热水槽长度为0.8—1.0m,热水温度为65_80°C，主要清洗钢丝前道工序遗留下来的油污。
[0007]本发明中所述烘干装置的烘干管长度1.5-2.0m，烘干管内温度> 120°C，主要烘干钢丝前道工序遗留下来的水分。
[0008]本发明中所述带冷却水套钢管长度为4_5m，冷却方式为间接水冷，即水不与钢丝接触，将钢丝穿入钢管，通过冷却钢管间接冷却。
[0009]本发明中所述感应加热装置的出口处10mm内由上向下安装红外线测温仪(尽可能靠近出口处)，在线测量异型钢丝温度，红外线测仪测温范围:300-1000°C。
[0010]本发明中所述的第一、二矫直装置，是有一组立式矫直辊、一组平式矫直辊、一组立式矫直辊组合组成，每单组矫直辊组成不低于7个单个矫直辊，立式矫直辊中间加工有相应尺寸的U型槽。所述的定速牵引装置由牵引轮、液压压紧机构、电机和减速机等组成。
[0011]在利用所述感应加热装置进行在线感应退火处理时，对于不同线径的钢丝，感应加热装置的加热铜管直径有所区别。
[0012]所述退火后高温缓慢冷却均是在保护气体气氛下进行。
[0013]更具体说:所述在线感应退火处理温度视钢丝化学成分、钢丝强度而定，一般钢丝在线感应退火温度为720—850° C。
[0014]所述的定速牵引装置中的，牵引轮直径1200mm，且带有液压压紧机构，用于保证钢丝在牵引轮上恒速、不打滑，能够主动送线。
[0015]感应加热装置的选择取决于异型钢丝尺寸和退火温度，对于异型钢丝同面积圆钢丝直径:3.0-5.0mm,加热频率:17KHz ;直径:5.1-10.0mm,加热频率:19KHz ；直径:10.1-16.0mm，加热频率:20KHz。
[0016]本发明的有益效果如下:
本发明的热处理生产方法改变原有整捆线材处理方法和传统的在线电加热管式炉高温退火连续生产线的缺点，采用单根钢丝快速感应加热高温退火连续处理，钢丝的性能和组织稳定，而且均匀一致，完全克服周期炉捆处理的内外不均和晶粒粗大等情况。由于高温退火冷却过程中，是在在保护气体气氛下进行，处理后的钢丝表面无氧化和脱碳。另外，由于钢丝快速加热，钢丝晶粒极细。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0018]本发明以下将结合实施例(附图)作进一步描述:
如图1所示，本发明的合金异型弹簧钢丝在线感应退火热处理生产方法包括下述步骤:将来自放线装置I的单根钢丝10在定速牵引装置5的牵引下依次通过第一矫直装置2、热水清洗装置3、烘干装置4进行在线清洗、烘干，然后再经第二矫直装置6进行矫直后、连续经过感应加热装置7进行在线感应退火处理，在线速度为10?20m/min的条件下，NH3分解气体保护保温炉8进行缓慢冷却处理，并以单根直线方式进入带冷却水套钢管9，进行快速冷却处理，最后由收线装置11进行收线；所述钢丝走线速度由钢丝尺寸及NH3分解气体保护保温炉的长度而定。
[0019]本发明中所述在线感应退火处理温度为720°C—850 °C，加热频率:17KHz?20KHz ;所述順3分解气体保护保温炉的炉内布置单根耐热不锈钢管，长度为16?18m，钢管外辅塞保温棉，出口温度< 500 °C。
[0020]本发明中所述热水清洗装置的热水槽长度为0.8—1.0m,热水温度为65_80°C，主要清洗钢丝前道工序遗留下来的油污。
[0021]本发明中所述烘干装置的烘干管长度1.5-2.0m，烘干管内温度> 120°C，主要烘干钢丝前道工序遗留下来的水分。
[0022]本发明中所述带冷却水套钢管长度为4_5m，冷却方式为间接水冷，即水不与钢丝接触，将钢丝穿入钢管，通过冷却钢管间接冷却。
[0023]本发明中所述感应加热装置的出口处10mm内由上向下安装红外线测温仪(尽可能靠近出口处)，在线测量异型钢丝温度，红外线测仪测温范围:300-1000°C。
[0024]本发明中所述的第一、二矫直装置2、6，是有一组立式矫直辊、一组平式矫直辊、一组立式矫直辊组合组成，每单组矫直辊组成不低于7个单个矫直辊，立式矫直辊中间加工有相应尺寸的U型槽。所述的定速牵引装置5由牵引轮、液压压紧机构、电机和减速机等组成。
[0025]在利用所述感应加热装置进行在线感应退火处理时，对于不同线径的钢丝，感应加热装置的加热铜管直径有所区别。
[0026]所述退火后高温缓慢冷却均是在保护气体气氛下进行。
[0027]更具体说:所述在线感应退火处理温度视钢丝化学成分、钢丝强度而定，一般钢丝在线感应退火温度为720—850° C。
[0028]所述的定速牵引装置中的，牵引轮直径1200mm，且带有液压压紧机构，用于保证钢丝在牵引轮上恒速、不打滑，能够主动送线。
[0029]感应加热装置的选择取决于异型钢丝尺寸和退火温度，对于异型钢丝同面积圆钢丝直径:3.0-5.0mm,加热频率:17KHz ;直径:5.1-10.0mm,加热频率:19KHz ；直径:10.1-16.0mm,加热频率:20KHz。
[0030]本发明的【具体实施方式】如下:
实施例1:
对60Si2MnA弹簧扁钢丝进行感应退火热处理:钢丝10经放线装置I放线，走线经过第一矫直装置2，连续走线经过清洗装置3在水温75° C条件下清洗扁钢丝表面，再直线经过烘干装置4，将扁钢丝加热到120° C温度以上，然后进入定速牵引装置5恒速将钢丝送出，直接经过第二矫直装置6，接着再直线进入感应加热装置7中在温度为750-780° C的条件下进行在线感应退火处理，直线进入NH3分解气体保护保温炉8，进行缓慢冷却处理，NH 3分解气体保护保温炉出口处扁钢丝温度不高于500° C，再直线进入带冷却水套钢管9，进行快速冷却处理，出口处扁钢丝温度不高于300° C，最后经收线装置11层缠收线。
[0031]实施例2:
对4Cr5MoSi (H13)方钢丝进行感应退火热处理:钢丝10经放线装置I放线，走线经过第一矫直装置2，连续走线经过清洗装置3在水温80° C条件下清洗钢丝表面，再直线经过烘干装置4，将钢丝加热到120° C温度以上，然后进入定速牵引装置5恒速将钢丝送出，直接经过第二矫直装置6，接着再直线进入感应加热装置7中，在温度为820-850° C的条件下进行感应加热直线进入NH3分解气体保护保温炉8，进行缓慢冷却处理，NH 3分解气体保护保温炉出口处扁钢丝温度不高于500° C，再直线进入带冷却水套钢管9，进行快速冷却处理，出口处扁钢丝温度不高于300° C，最后经收线装置11层缠收线。
【主权项】
1.一种合金异型弹簧钢丝在线感应退火热处理生产方法，其特征在于:所述方法包括下述步骤:将单根钢丝在定速牵引装置的牵引下依次通过第一矫直装置、热水清洗装置、烘干装置进行在线清洗、烘干，然后再经第二矫直装置进行矫直后、连续经过感应加热装置进行在线感应退火处理，在线速度为10?20m/min的条件下，快速进入见13分解气体保护保温炉进行缓慢冷却处理，并以单根直线方式进入带冷却水套钢管，进行快速冷却处理，最后收线。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述在线感应退火处理温度为720°C—850 °C，加热频率:17KHz ?20KHz。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述NH3分解气体保护保温炉的炉内布置单根耐热不锈钢管，长度为16?18m，钢管外辅塞保温棉，出口温度< 500°C。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:热水清洗装置的热水槽长度为0.8—1.0m,热水温度为 65-80° C。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述烘干装置的烘干管长度1.5-2.0m,烘干管内温度> 120° C。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述带冷却水套钢管长度为4-5m，冷却方式为间接水冷。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述感应加热装置的出口处100_内由上向下安装红外线测温仪，在线测量异型钢丝温度，红外线测仪测温范围:300-1000°C。
【专利摘要】本发明公开一种合金异型弹簧钢丝在线感应退火热处理生产方法。该方法包括下述步骤：将单根钢丝在定速牵引装置的牵引下依次通过第一矫直装置、热水清洗装置、烘干装置进行在线清洗、烘干，然后再经第二矫直装置进行矫直后、连续经过感应加热装置进行在线感应退火处理，在线速度为10～20m/min的条件下,快速进入NH3分解气体保护保温炉进行缓慢冷却处理，并以单根直线方式进入带冷却水套钢管，进行快速冷却处理，最后收线。本发明采用单根钢丝快速感应加热高温退火连续处理，钢丝的性能和组织稳定，克服了周期炉捆处理的内外不均和晶粒粗大等情况。由于高温退火冷却过程中，是在保护气体气氛下进行，处理后的钢丝表面无氧化和脱碳。<b />
【IPC分类】C21D9/52, C21D1/84, C21D1/26, C21D1/74
【公开号】CN105154657
【申请号】CN201510684295
【发明人】姜桂良, 任慧卿, 李根山, 张洪波, 高建军
【申请人】中钢集团郑州奥威钢线科技有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年10月22日