一种粗直径盘圆充分索氏体化的方法与流程

1.本发明涉及冶金工业技术领域，具体涉及一种粗直径盘圆充分索氏体化的方法。


背景技术：

2.钢盘圆是公路、铁路、高层建筑、桥梁及水利设施等重要工程中普遍应用的材料之一，其具有良好的韧性、强度和拉拔性能，深加工后可被制作为高预应力钢丝、高强度钢丝绳和高强度低松驰预应力钢绞线及桥梁缆索等工件。
3.钢盘圆在加工过程中需要进行多道次的拉拔，这就要求其原材料的金相组织必须为具有良好拉拔性能的索氏体组织，尤其对于高强度且具有良好韧性的钢丝，其对盘圆索氏体组织的占比和晶粒度要求更高。
4.现有技术中对于超过12mm的过共析刚盘圆的索氏体化的效果不能满足高强度高韧性钢丝的拉拔要求。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种粗直径盘圆充分索氏体化的方法，以解决上述背景技术中提出的现有的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种粗直径盘圆充分索氏体化的方法，经过原材料的选择、升温、降温和空冷，完成粗直径盘圆充分索氏体化的方法，具体步骤如下：
7.(1)原材料的选择：选择直径大于12mm，碳含量大于等于0.9％的过析钢盘圆；
8.(2)升温：将盘圆通过放线机构，进入充分预热达到既定温度并保证温度均匀的加温场，加温场内共分4段温控区域控制，所述盘圆在第一温控区和第二温控区中迅速升温至890-920℃，所述盘圆在第三温控区和第四温控区中向环境温度平稳靠拢，使得盘圆内部组织充分奥氏体化；
9.(3)降温：经过升温阶段并使得内部组织充分奥氏体化后，盘圆在不接触外界环境的情况下迅速进入到等温介质中，盘圆在等温介质中迅速冷却至590-610℃，并不断接近于介质温度；
10.(4)空冷：盘圆出等温介质后进行一段距离的空冷，期间盘圆会有一定的回温，而后盘圆进入水中迅速冷却至200℃以下，即完成了粗直径盘圆充分索氏体化。
11.优选的，所述步骤(2)中的第一温控区的温度为978-982℃，所述第二温控区的温度为950-955℃，所述第三温控区的温度为940-945℃，所述第四温控区的温度为920-925℃。
12.优选的，所述步骤(2)中的第一温控区的长度为4-6m，所述第二温控区的长度为5-7m，所述第三温控区的长度为5-7m，所述第四温控区的长度为4-6m。
13.优选的，所述步骤(3)中的等温介质为铅溶液，所述等温介质的温度为560-565℃，所述降温步骤中的行进长度为9-11m。
14.优选的，所述步骤(4)中的空冷行进长度为3-5m。
15.优选的，所述升温、降温和空冷步骤中的盘圆均匀速运行，所述速度为3.5-4.5m/min。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在盘圆迅速升温，使得盘圆内部组织充分奥氏体化，然后进入到等温介质中进行迅速降温，有效避免了盘圆马氏体化结构，从而实现了盘圆内的金相组织充分索氏体化，并且得到均匀的晶粒，晶粒度等级超过11级。
附图说明
17.图1为本发明的方法工艺流程图。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.如图1所示为本发明的方法工艺流程图。
20.实施例1
21.本发明公开了一种粗直径盘圆充分索氏体化的方法，经过原材料的选择、升温、降温和空冷，完成粗直径盘圆充分索氏体化的方法，具体步骤如下：
22.(1)原材料的选择：选择直径大于12mm，碳含量大于等于0.9％的过析钢盘圆；
23.(2)升温：将盘圆通过放线机构，进入充分预热达到既定温度并保证温度均匀的加温场，加温场内共分4段温控区域控制，所述盘圆在第一温控区和第二温控区中迅速升温至890℃，所述盘圆在第三温控区和第四温控区中向环境温度平稳靠拢，使得盘圆内部组织充分奥氏体化；
24.第一温控区的温度为978℃，所述第二温控区的温度为950℃，所述第三温控区的温度为940℃，所述第四温控区的温度为920℃。
25.第一温控区的长度为4m，所述第二温控区的长度为5m，所述第三温控区的长度为5m，所述第四温控区的长度为4m。
26.(3)降温：经过升温阶段并使得内部组织充分奥氏体化后，盘圆在不接触外界环境的情况下迅速进入到等温介质中，盘圆在等温介质中迅速冷却至590℃，并不断接近于介质温度；等温介质为铅溶液，所述等温介质的温度为560℃，所述降温步骤中的行进长度为9m。
27.(4)空冷：盘圆出等温介质后进行一段距离的空冷，期间盘圆会有一定的回温，而后盘圆进入水中迅速冷却至200℃以下，即完成了粗直径盘圆充分索氏体化，空冷行进长度为3-5m。
28.本技术的升温、降温和空冷步骤中的盘圆均匀速运行，所述速度为3.5m/min。
29.实施例2
30.本发明公开了一种粗直径盘圆充分索氏体化的方法，经过原材料的选择、升温、降温和空冷，完成粗直径盘圆充分索氏体化的方法，具体步骤如下：
31.(1)原材料的选择：选择直径大于12mm，碳含量大于等于0.9％的过析钢盘圆；
32.(2)升温：将盘圆通过放线机构，进入充分预热达到既定温度并保证温度均匀的加温场，加温场内共分4段温控区域控制，所述盘圆在第一温控区和第二温控区中迅速升温至920℃，所述盘圆在第三温控区和第四温控区中向环境温度平稳靠拢，使得盘圆内部组织充分奥氏体化；
33.第一温控区的温度为982℃，所述第二温控区的温度为955℃，所述第三温控区的温度为945℃，所述第四温控区的温度为925℃。
34.第一温控区的长度为6m，所述第二温控区的长度为7m，所述第三温控区的长度为7m，所述第四温控区的长度为6m。
35.(3)降温：经过升温阶段并使得内部组织充分奥氏体化后，盘圆在不接触外界环境的情况下迅速进入到等温介质中，盘圆在等温介质中迅速冷却至610℃，并不断接近于介质温度；等温介质为铅溶液，所述等温介质的温度为565℃，所述降温步骤中的行进长度为11m。
36.(4)空冷：盘圆出等温介质后进行一段距离的空冷，期间盘圆会有一定的回温，而后盘圆进入水中迅速冷却至200℃以下，即完成了粗直径盘圆充分索氏体化，空冷行进长度为5m。
37.本技术的升温、降温和空冷步骤中的盘圆均匀速运行，所述速度为4.5m/min。
38.实施例3
39.本发明公开了一种粗直径盘圆充分索氏体化的方法，经过原材料的选择、升温、降温和空冷，完成粗直径盘圆充分索氏体化的方法，具体步骤如下：
40.(1)原材料的选择：选择直径大于12mm，碳含量大于等于0.9％的过析钢盘圆；
41.(2)升温：将盘圆通过放线机构，进入充分预热达到既定温度并保证温度均匀的加温场，加温场内共分4段温控区域控制，所述盘圆在第一温控区和第二温控区中迅速升温至905℃，所述盘圆在第三温控区和第四温控区中向环境温度平稳靠拢，使得盘圆内部组织充分奥氏体化；
42.第一温控区的温度为980℃，所述第二温控区的温度为97℃，所述第三温控区的温度为942℃，所述第四温控区的温度为922℃。
43.第一温控区的长度为5m，所述第二温控区的长度为6m，所述第三温控区的长度为6m，所述第四温控区的长度为5m。
44.(3)降温：经过升温阶段并使得内部组织充分奥氏体化后，盘圆在不接触外界环境的情况下迅速进入到等温介质中，盘圆在等温介质中迅速冷却至600℃，并不断接近于介质温度；等温介质为铅溶液，所述等温介质的温度为562℃，所述降温步骤中的行进长度为10m。
45.(4)空冷：盘圆出等温介质后进行一段距离的空冷，期间盘圆会有一定的回温，而后盘圆进入水中迅速冷却至200℃以下，即完成了粗直径盘圆充分索氏体化，空冷行进长度为4m。
46.本技术的升温、降温和空冷步骤中的盘圆均匀速运行，所述速度为4m/min。
47.经过上述工艺处理后的盘圆，经检测得到如下实验数据：
[0048][0049][0050]
由上述实验数据可知，经过上述的工艺，制备得到的盘圆的索氏体化率大于等于98％，实现了盘圆的充分索氏体化。
[0051]
本发明通过在盘圆迅速升温，使得盘圆内部组织充分奥氏体化，然后进入到等温介质中进行迅速降温，有效避免了盘圆马氏体化结构，从而实现了盘圆内的金相组织充分索氏体化，并且得到均匀的晶粒，晶粒度等级超过11级。
[0052]
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
[0053]
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。