專利名稱：鋼絲感應(yīng)加熱處理裝置、方法、輪胎鋼簾線及硅片切割絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼絲的感應(yīng)加熱熱處理裝置及方法，尤其涉及超高強(qiáng)度鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置及方法。
背景技術(shù)：
子午線輪胎的鋼簾線鋼絲及硅片切割鋼絲都要求360(T4000Mpa的超高強(qiáng)度。鋼絲在冷拉拔塑性變形過程中必須進(jìn)行熱處理，熱處理的目的在于消除冷拉拔過程中產(chǎn)生的形變強(qiáng)化，恢復(fù)塑性，為繼續(xù)冷拉拔提供合理的可加工的組織結(jié)構(gòu)，同時(shí)要具有適合的原始強(qiáng)度，鋼絲在此強(qiáng)度基礎(chǔ)上冷拉拔變形強(qiáng)化，達(dá)到所期望的高強(qiáng)度成品。
目前，鋼絲的強(qiáng)化方法是將半成品鋼絲進(jìn)行索氏體化熱處理，然后進(jìn)行多次冷拉拔，產(chǎn)生冷塑性變形強(qiáng)化。索氏體化處理是將鋼絲在加熱爐中加熱奧氏體化(850 —900°C)，然后在450 — 550°C鉛浴中冷卻并等溫，加熱速度在10°C /秒以下，晶粒度為8 — 9級(jí)，晶粒并未對(duì)強(qiáng)化作出貢獻(xiàn)，索氏體化后的鋼絲最高強(qiáng)度小于1400Mpa，索氏體化后進(jìn)行最后拉抜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置及方法，用于生產(chǎn)4000Mpa或更高的超高強(qiáng)度鋼絲的組織結(jié)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出ー種鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置，包括順序連接的第ー感應(yīng)加熱器、水霧冷卻室、等溫室及第ニ感應(yīng)加熱器，所述第一感應(yīng)加熱器對(duì)鋼絲進(jìn)行奧氏體化加熱，所述水霧冷卻室對(duì)奧氏體化后的鋼絲進(jìn)行快速冷卻至下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)溫度，所述等溫室將冷卻后的鋼絲等溫分解為下貝氏體，所述第二感應(yīng)器對(duì)經(jīng)等溫室后的鋼絲進(jìn)行感應(yīng)加熱回火。其中，所述鋼絲的奧氏體化加熱速度為500°C /秒以上，晶粒度11-14級(jí)。其中，所述鋼絲的奧氏體化加熱溫度850 — 900°C，加熱時(shí)間O. 8 — I. 2秒。其中，所述水霧冷卻室對(duì)奧氏體化后的鋼絲在水霧中快速冷卻到下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)400°C以下、Ms點(diǎn)以上，冷卻時(shí)間小于I秒鐘，形成過冷奧氏體。其中，所述等溫室的溫度在400°C以下Ms點(diǎn)以上，所述過冷奧氏體在所述等溫室內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w。其中，所述回火溫度為400 — 500°C，加熱速度為500°C /秒以上。其中，所述等溫室中設(shè)有上下多個(gè)迥轉(zhuǎn)輪，所述鋼絲在上下迥轉(zhuǎn)輪上來回排列，通過調(diào)節(jié)鋼絲懸掛迥轉(zhuǎn)輪的數(shù)量調(diào)節(jié)等溫時(shí)間。其中，于所示第一感應(yīng)加熱器前設(shè)置鋼絲刷，去除鋼絲表面的氧化皮。其中，所述第一感應(yīng)加熱器及所述第二感應(yīng)加熱器其中至少ー者包括感應(yīng)線圏、電源及電刷，所述電刷通過連接導(dǎo)線連接，所述鋼絲于所述感應(yīng)線圈中被加熱，并且，所述鋼絲于所述感應(yīng)線圈兩端外分別與所述電刷接觸，其中，所述感應(yīng)線圈及所述電源組成鋼絲感應(yīng)加熱器的初級(jí)電流回路，所述鋼絲、所述電刷及所述連接導(dǎo)線組成鋼絲感應(yīng)加熱器的次級(jí)電流回路，所述連接導(dǎo)線位于所述感應(yīng)線圈的外部。其中，所述第一感應(yīng)加熱器及第ニ感應(yīng)加熱器至少ー者還包括杠桿，所述電刷裝置于所述杠桿的ー側(cè)，并且，所述杠桿的另 ー側(cè)裝置有滑塊，所述滑塊可以在杠桿上移動(dòng)，所述電刷的重力與其力臂產(chǎn)生的重力矩大于所述滑塊的重力與其力臂產(chǎn)生的重力矩。其中，所述第一感應(yīng)加熱器及第ニ感應(yīng)加熱器至少ー者為由異形銅管繞成的多匝螺旋線圈，并且，在該感應(yīng)加熱器的相對(duì)內(nèi)側(cè)銅管的厚壁處加工有ー內(nèi)孔，該內(nèi)孔與加熱鋼絲之間設(shè)有陶瓷套管，該內(nèi)孔的內(nèi)側(cè)表面涂覆有一陶瓷層，該內(nèi)孔的直徑D與加熱鋼絲的直徑 d 滿足 1/2 (D-d)〈(3 5) mm。其中，所述水霧冷卻室包括供水管道及壓縮空氣管道，分別用于通入冷卻水及壓縮空氣，該水霧冷卻室內(nèi)設(shè)置有水艙、氣艙及霧化混合室，通入的冷卻水與壓縮空氣經(jīng)過霧化混合室形成噴射水霧，該水霧冷卻室的前端設(shè)有ー套管，該套管伸入到該霧化混合室，將水艙與鋼絲隔離，該套管與該水艙之間設(shè)置有噴水ロ，該噴水口沿周向分布，該套管通過螺紋移動(dòng)調(diào)節(jié)其伸入霧化混合室的長(zhǎng)度，該氣艙的后端側(cè)面設(shè)有噴氣ロ，該噴氣ロ沿周向分布，其與鋼絲軸線形成一入射角，所述霧化混合室的后端設(shè)有ー縮頸，該冷卻段包括一引水管，該引水管的長(zhǎng)度可調(diào)。并且，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出ー種鋼絲感應(yīng)加熱熱處理方法，包括步驟I :所述鋼絲在第一感應(yīng)加熱器中進(jìn)行奧氏體化加熱；步驟2 :經(jīng)步驟I奧氏體化后的鋼絲在水霧冷卻室內(nèi)進(jìn)行快速冷卻至下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)溫度；步驟3 :經(jīng)步驟2冷卻后的鋼絲在等溫室內(nèi)等溫分解為下貝氏體；步驟4 :經(jīng)步驟3等溫后的鋼絲在第二感應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行感應(yīng)加熱回火。其中，步驟I中所述鋼絲的奧氏體化加熱速度為500°C /秒以上，奧氏體化加熱溫度850 — 900°C，加熱時(shí)間O. 8 — I. 2秒，晶粒度11 一 14級(jí)。其中，步驟2中，所述水霧冷卻室對(duì)奧氏體化后的鋼絲在水霧中快速冷卻到下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)400°C以下、Ms點(diǎn)以上，冷卻時(shí)間小于I秒鐘，形成過冷奧氏體。其中，步驟3中，所述等溫室的溫度在400°C以下Ms點(diǎn)以上，所述過冷奧氏體在所述等溫室內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w。其中，步驟4中，回火溫度為400 — 500°C，加熱速度為500°C /秒以上。其中，經(jīng)步驟4熱處理后的鋼絲強(qiáng)度在1600Mpa左右。而且，本發(fā)明提出ー種鋼絲，由上述的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理方法熱處理后的鋼絲再經(jīng)冷拉拔塑性變形處理制得。而且，本發(fā)明提出ー種輪胎鋼簾線，由上述的鋼絲制造。而且，本發(fā)明提出一種輪胎，包括上述的輪胎鋼簾線。而且，本發(fā)明提出一種硅片切割絲，由上述的鋼絲制造。本發(fā)明提出快速感應(yīng)加熱超細(xì)晶粒強(qiáng)化再加下貝氏體強(qiáng)化以及最后的塑性變形強(qiáng)化，可達(dá)到4000Mpa或更高。采用此鋼絲可制造的鋼簾線及硅片切割鋼絲。


圖I為本發(fā)明鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置的示意圖；圖2為本發(fā)明鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置等溫室內(nèi)部的正面示意圖；圖3為本發(fā)明鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置等溫室內(nèi)部的側(cè)面示意圖。其中，附圖標(biāo)記I、放線盤2、校直裝置3、鋼絲刷4、牽引裝置5、第一感應(yīng)加熱器 6、紅外線測(cè)量裝置
7、水霧冷卻室8、牽引裝置9、等溫室10、第二感應(yīng)加熱器11、鋼絲刷12、收線機(jī)13、PID自控設(shè)備 14、循環(huán)水裝置
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合

本發(fā)明的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置及方法。圖I為本發(fā)明鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置的示意圖；本發(fā)明所提出的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置，包括順序連接的第一感應(yīng)加熱器5、水霧冷卻室7、等溫室9及第ニ感應(yīng)加熱器10，所述第一感應(yīng)加熱器5對(duì)鋼絲進(jìn)行奧氏體化加熱，所述水霧冷卻室7對(duì)奧氏體化后的鋼絲進(jìn)行快速冷卻至下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)溫度，所述等溫室9將冷卻后的鋼絲等溫分解為下貝氏體，所述第二感應(yīng)器10對(duì)經(jīng)等溫室后的鋼絲進(jìn)行感應(yīng)加熱回火。其中，所述鋼絲的奧氏體化加熱速度為500°C /秒以上，晶粒度11 一 14級(jí)，所述鋼絲的奧氏體化加熱溫度850 — 900°C，加熱時(shí)間O. 8 — I. 2秒。其中，所述水霧冷卻室7對(duì)奧氏體化后的鋼絲在水霧中快速冷卻到下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)400°C以下、Ms點(diǎn)以上，冷卻時(shí)間小于I秒鐘，形成過冷奧氏體。其中，所述等溫室9的溫度在400°C以下Ms點(diǎn)以上，所述過冷奧氏體在所述等溫室內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w。其中，所述第二感應(yīng)加熱器10中回火溫度為400 — 500°C，加熱速度為500°C /秒以上，較佳地，加熱速度為1000°C /秒以上。其中，本發(fā)明的第一感應(yīng)加熱器5及第ニ感應(yīng)加熱器10較佳是至少ー者采用專利(專利號(hào)ZL201020132224. 5)的感應(yīng)加熱裝置。而本發(fā)明的水霧冷卻室7較佳采用專利(專利號(hào)ZL200810104606. 4)的水霧冷卻室結(jié)構(gòu)。而專利(ZL201020132224. 5及ZL200810104606. 4)所公開的所有內(nèi)容均為本發(fā)明持有者所擁有公開的內(nèi)容。即，本發(fā)明所述第一感應(yīng)加熱器5及第ニ感應(yīng)加熱器10至少ー者包括感應(yīng)線圏、電源及電刷，所述電刷通過連接導(dǎo)線連接，所述鋼絲于所述感應(yīng)線圈中被加熱，并且，所述鋼絲于所述感應(yīng)線圈兩端外分別與所述電刷接觸，其中，所述感應(yīng)線圈及所述電源組成鋼絲感應(yīng)加熱器的初級(jí)電流回路，所述鋼絲、所述電刷及所述連接導(dǎo)線組成鋼絲感應(yīng)加熱器的次級(jí)電流回路，所述連接導(dǎo)線位于所述感應(yīng)線圈的外部。所述第一感應(yīng)加熱器5及第ニ感應(yīng)加熱器10至少ー者還包括杠桿，所述電刷裝置于所述杠桿的ー側(cè)，并且，所述杠桿的另ー側(cè)裝置有滑塊，所述滑塊可以在杠桿上移動(dòng)，所述電刷的重力與其力臂產(chǎn)生的重力矩大于所述滑塊的重力與其力臂產(chǎn)生的重力矩。
其中，較佳地，所述第一感應(yīng)加熱器及第ニ感應(yīng)加熱器至少ー者為由異形銅管繞成的多匝螺旋線圈，并且，在該感應(yīng)加熱器的相對(duì)內(nèi)側(cè)銅管的厚壁處加工有一內(nèi)孔，該內(nèi)孔與加熱鋼絲之間設(shè)有陶瓷套管，該內(nèi)孔的內(nèi)側(cè)表面涂覆有一陶瓷層，該內(nèi)孔的直徑D與加熱鋼絲的直徑d滿足1/2 (D-d)〈 (3 5) mm。更佳地，所述水霧冷卻室包括供水管道及壓縮空氣管道，分別用于通入冷卻水及壓縮空氣，該水霧冷卻室內(nèi)設(shè)置有水艙、氣艙及霧化混合室，通入的冷卻水與壓縮空氣經(jīng)過霧化混合室形成噴射水霧，該水霧冷卻室的前端設(shè)有ー套管，該套管伸入到該霧化混合室，將水艙與鋼絲隔離，該套管與該水艙之間設(shè)置有噴水ロ，該噴水ロ沿周向分布，該套管通過螺紋移動(dòng)調(diào)節(jié)其伸入霧化混合室的長(zhǎng)度，該氣艙的后端側(cè)面設(shè)有噴氣ロ，該噴氣ロ沿周向分布，其與鋼絲軸線形成一入射角，所述霧化混合室的后端設(shè)有ー縮頸，該冷卻段包括一引水管，該引水管的長(zhǎng)度可調(diào)。具體而言，如圖I所示，鋼絲W由放線盤I放線，經(jīng)校直裝置2、鋼絲刷3和牽引裝置4進(jìn)入第一感應(yīng)加熱器5加熱奧氏體化，隨后進(jìn)入水霧冷卻室7快速冷卻到下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)，經(jīng)牽引裝置8進(jìn)入等溫室9，過冷奧氏體在等溫室內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w，再進(jìn)入第二感 應(yīng)加熱器10進(jìn)行回火處理，最后經(jīng)鋼絲刷11和收線機(jī)12收為成卷鋼絲。鋼絲W以100米/分以上的速度在生產(chǎn)線上進(jìn)行，完成奧氏體化加熱，溫度850-900°C，加熱時(shí)間O. 8-1. 2秒，加熱速度為500°C /秒以上。同樣速度的鋼絲在水霧冷卻室7中冷卻到400°C以下，Ms點(diǎn)以上的溫度區(qū)間，冷卻時(shí)間小于I秒，形成過冷奧氏體。同樣速度在等溫室9中等溫分解，等溫室的溫度在400°C以下MS點(diǎn)以上，過冷奧氏體在等溫室內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w。等溫室走出的鋼絲W進(jìn)入回火感應(yīng)加熱器10進(jìn)行回火，回火溫度400 — 500 V，加熱速度為500°C /秒以上。其中，在鋼絲W熱處理前后分別設(shè)有鋼絲刷3、11，去除鋼絲表面氧化使經(jīng)此方法熱處理的鋼絲表面無(wú)氧化，使不經(jīng)酸洗可以直接磷化。水霧冷卻室7上方設(shè)置有循環(huán)水裝置14及壓空機(jī)。其中，紅外線測(cè)溫裝置6分別測(cè)定奧氏體化的溫度、水霧冷卻后的溫度，感應(yīng)回火后的溫度，并通過PID自控設(shè)備(程序微分積分自動(dòng)控制設(shè)備)13自動(dòng)控制溫度，溫度差為±2°C。圖2為本發(fā)明鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置等溫室內(nèi)部的正面示意圖；圖3為本發(fā)明鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置等溫室內(nèi)部的側(cè)面示意圖。如圖2、3所示，等溫室中有電加熱器94，將室內(nèi)溫度保持在下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)400°C — Ms點(diǎn)。室中有上下兩排多個(gè)迥轉(zhuǎn)輪92，固定在上下軸93上，鋼絲W經(jīng)導(dǎo)向輪91，經(jīng)下迥轉(zhuǎn)輪92到上迥轉(zhuǎn)輪，上下來回排列，形成儲(chǔ)料裝置，鋼絲W在上下迥轉(zhuǎn)輪間行走的時(shí)間可達(dá)5分鐘以上，鋼絲的行走時(shí)間即等溫時(shí)間，調(diào)節(jié)鋼絲懸掛的迥轉(zhuǎn)輪數(shù)量，可調(diào)節(jié)鋼絲在等溫室中的等溫時(shí)間。上迥轉(zhuǎn)輪軸由調(diào)速電機(jī)96帶動(dòng)，與牽引裝置8同步，等溫室的壁部是帶有保溫層的壁體95，等溫室的溫度由PID自動(dòng)控制。迥轉(zhuǎn)輪上儲(chǔ)存的鋼絲長(zhǎng)度達(dá)5分鐘以上的熱處理行運(yùn)的鋼絲。另外，本發(fā)明提出ー種鋼絲感應(yīng)加熱熱處理方法，包括步驟I :所述鋼絲在第一感應(yīng)加熱器5中進(jìn)行奧氏體化加熱；
步驟2 :經(jīng)步驟I奧氏體化后的鋼絲在水霧冷卻室7內(nèi)進(jìn)行快速冷卻至下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)溫度； 驟3 :經(jīng)步驟2冷卻后的鋼絲在等溫室9內(nèi)等溫分解為下貝氏體；步驟4 :經(jīng)步驟3等溫后的鋼絲在第二感應(yīng)器10內(nèi)進(jìn)行感應(yīng)加熱回火。其中，步驟I中所述鋼絲的奧氏體化加熱速度為500°C /秒以上，奧氏體化加熱溫度850-900°C，加熱時(shí)間O. 8-1. 2秒，晶粒度11-14級(jí)。步驟2中，所述水霧冷卻室對(duì)奧氏體化后的鋼絲在水霧中快速冷卻到下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)400°C以下、Ms點(diǎn)以上，冷卻時(shí)間小于I秒鐘，形成過冷奧氏體。步驟3中，所述等溫室的溫度在400°C以下Ms點(diǎn)以上，所述過冷奧氏體在所述等溫室內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w。步驟4中，回火溫度為400 — 500°C，加熱速度為500°C /秒以上。具體而言，本發(fā)明的鋼絲在最后拉拔前的熱處理，采用步驟I快速感應(yīng)加熱奧氏體化，加熱速度達(dá)到500°C /秒以上，晶粒度為11 一 14級(jí)的超細(xì)晶粒奧氏體，快速冷卻后細(xì)小的晶粒尺寸得以保留下來，根據(jù)Hall-Patch定律晶粒尺寸與強(qiáng)度之間的關(guān)系可表示為6 s= 6 0+kd-1/2, d為晶粒尺寸，6 0. k與鋼的成份和組織狀態(tài)有關(guān)的常數(shù)，6 s—屈服強(qiáng)度，快速加熱及冷卻可得到超細(xì)晶粒，實(shí)現(xiàn)超細(xì)晶強(qiáng)化效應(yīng)，超細(xì)晶粒在提聞強(qiáng)度的同時(shí)，還增加其韌性和塑性，從而提高了鋼絲拉拔的加工變形率。并且，由于超細(xì)晶粒的存在，改善了變形加工性，使下貝氏體的冷拉拔變形成為可能，充分發(fā)揮了加工強(qiáng)化的作用。奧氏體化后的鋼絲于步驟2中以水霧快速冷卻到下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)，Ms以上，400°C以下，然后在步驟3中進(jìn)入相同溫度的等溫室9，過冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w，下貝氏體比索氏體具有更高的強(qiáng)度，又有良好的塑性，能夠繼續(xù)拉拔變形。 從等溫室9走出的鋼絲于步驟4中進(jìn)行快速感應(yīng)加熱回火，回火溫度400 — 5000C之間，回火加熱速度為500°C /秒以上。其中，形變強(qiáng)化的效果與變形率有夫，當(dāng)壓縮率達(dá)到94 一 98%時(shí)，鋼絲的成品強(qiáng)度會(huì)成倍的提高，可達(dá)360(T4000Mpa以上的超高強(qiáng)度鋼絲。另外，本發(fā)明提出一種超高強(qiáng)度鋼絲，其利用本發(fā)明提出的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置并通過本發(fā)明的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理方法熱處理后的鋼絲再經(jīng)冷拉拔塑性變形處理制得。由于本發(fā)明提出快速感應(yīng)加熱超細(xì)晶粒強(qiáng)化再加下貝氏體強(qiáng)化以及最后的塑性變形強(qiáng)化，可達(dá)到4000Mpa以上，因此，采用此鋼絲制造輪胎鋼簾線鋼絲和硅片切割鋼絲。進(jìn)而，本發(fā)明提出ー種輪胎鋼簾線，由上述的鋼絲制造。而且，本發(fā)明提出一種輪胎，包括上述的輪胎鋼簾線。而且，本發(fā)明提出一種硅片切割絲，由上述的鋼絲制造。進(jìn)ー步，本發(fā)明鋼絲熱處理感應(yīng)加熱熱處理裝置及方法除了可很好的應(yīng)用于制造輪胎鋼簾線鋼絲及硅片切割鋼絲，還可用于超高強(qiáng)度的其他各種鋼絲的熱處理。本發(fā)明的效果本發(fā)明的方案經(jīng)過快速感應(yīng)加熱奧氏體化超細(xì)晶粒強(qiáng)化，又進(jìn)行快速冷卻，等溫轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w的組織強(qiáng)化，兩者疊加，TlO鋼絲的強(qiáng)度可達(dá)1600Mpa左右，斷面收縮率為40 — 50%左右，然后進(jìn)行冷拉拔塑性變形，壓縮率為94 一 98%左右，產(chǎn)生形變強(qiáng)化，三者疊カロ，強(qiáng)度達(dá)4000Mpa以上的超高強(qiáng)度水平。強(qiáng)度的提高，使得采用本發(fā)明裝置及方法得到的鋼絲可很好的用于制造輪胎鋼簾線，得到高強(qiáng)度的輪胎鋼簾線，因此，輪胎使用的鋼簾線數(shù)量小，輪胎重量輕，進(jìn)而減少汽車自重，能耗少。同樣可應(yīng)用于硅片切割鋼絲。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.ー種鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置，其特征在于，包括順序連接的第一感應(yīng)加熱器、水霧冷卻室、等溫室及第ニ感應(yīng)加熱器，所述第一感應(yīng)加熱器對(duì)鋼絲進(jìn)行奧氏體化加熱，所述水霧冷卻室對(duì)奧氏體化后的鋼絲進(jìn)行快速冷卻至下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)溫度，所述等溫室將冷卻后的鋼絲等溫分解為下貝氏體，所述第二感應(yīng)器對(duì)經(jīng)等溫室后的鋼絲進(jìn)行感應(yīng)加熱回火。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置，其特征在于，所述鋼絲的奧氏體化加熱速度為500°C /秒以上，晶粒度11 一 14級(jí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置，其特征在于，所述鋼絲的奧氏體化加熱溫度850 — 900°C，加熱時(shí)間O. 8 — I. 2秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置，其特征在于，所述水霧冷卻室對(duì)奧氏體化后的鋼絲在水霧中快速冷卻到下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)400°C以下、MS點(diǎn)以上，冷卻時(shí)間小于I秒鐘，形成過冷奧氏體。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置，其特征在于，所述等溫室的溫度在400°C以下Ms點(diǎn)以上，所述過冷奧氏體在所述等溫室內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置，其特征在于，所述回火溫度為400 一 500°C，加熱速度為500°C /秒以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置，其特征在于，所述等溫室中設(shè)有上下多個(gè)迥轉(zhuǎn)輪，所述鋼絲在上下迥轉(zhuǎn)輪上來回排列，通過調(diào)節(jié)鋼絲懸掛迥轉(zhuǎn)輪的數(shù)量調(diào)節(jié)等溫時(shí)間。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置，其特征在于，于所示第一感應(yīng)加熱器前及所述第二感應(yīng)加熱器后設(shè)置鋼絲刷，去除鋼絲表面的氧化皮。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置，其特征在于，所述第一感應(yīng)加熱器及所述第二感應(yīng)加熱器其中至少ー者包括感應(yīng)線圈、電源及電刷，所述電刷通過連接導(dǎo)線連接，所述鋼絲于所述感應(yīng)線圈中被加熱，并且，所述鋼絲于所述感應(yīng)線圈兩端外分別與所述電刷接觸，其中，所述感應(yīng)線圈及所述電源組成鋼絲感應(yīng)加熱器的初級(jí)電流回路，所述鋼絲、所述電刷及所述連接導(dǎo)線組成鋼絲感應(yīng)加熱器的次級(jí)電流回路，所述連接導(dǎo)線位于所述感應(yīng)線圈的外部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置，其特征在于，所述第一感應(yīng)加熱器及第ニ感應(yīng)加熱器至少ー者還包括杠桿，所述電刷裝置于所述杠桿的ー側(cè)，并且，所述杠桿的另ー側(cè)裝置有滑塊，所述滑塊可以在杠桿上移動(dòng)，所述電刷的重力與其力臂產(chǎn)生的重力矩大于所述滑塊的重力與其力臂產(chǎn)生的重力矩。
11.根據(jù)權(quán)利要求I或9或10所述的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置，其特征在干，所述第一感應(yīng)加熱器及第ニ感應(yīng)加熱器至少ー者為由異形銅管繞成的多匝螺旋線圈，并且，在該感應(yīng)加熱器的相對(duì)內(nèi)側(cè)銅管的厚壁處加工有ー內(nèi)孔，該內(nèi)孔與加熱鋼絲之間沒有陶瓷套管，該內(nèi)孔的內(nèi)側(cè)表面涂覆有一陶瓷層，該內(nèi)孔的直徑D與加熱鋼絲的直徑d滿足1/2 (D-d) < (3 5) mm。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置，其特征在于，所述水霧冷卻室包括供水管道及壓縮空氣管道，分別用于通入冷卻水及壓縮空氣，該水霧冷卻室內(nèi)設(shè)置有水艙、氣艙及霧化混合室，通入的冷卻水與壓縮空氣經(jīng)過霧化混合室形成噴射水霧，該水霧冷卻室的前端設(shè)有ー套管，該套管伸入到該霧化混合室，將水艙與鋼絲隔離，該套管與該水艙之間設(shè)置有噴水ロ，該噴水ロ沿周向分布，該套管通過螺紋移動(dòng)調(diào)節(jié)其伸入霧化混合室的長(zhǎng)度，該氣艙的后端側(cè)面設(shè)有噴氣ロ，該噴氣ロ沿周向分布，其與鋼絲軸線形成一入射角，所述霧化混合室的后端設(shè)有ー縮頸，該冷卻段包括一引水管，該引水管的長(zhǎng)度可調(diào)。
13.—種鋼絲感應(yīng)加熱熱處理方法，其特征在于，包括 步驟I :所述鋼絲在第一感應(yīng)加熱器中進(jìn)行奧氏體化加熱； 步驟2 :經(jīng)步驟I奧氏體化后的鋼絲在水霧冷卻室內(nèi)進(jìn)行快速冷卻至下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)溫度; 步驟3 :經(jīng)步驟2冷卻后的鋼絲在等溫室內(nèi)等溫分解為下貝氏體； 步驟4 :經(jīng)步驟3等溫后的鋼絲在第二感應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行感應(yīng)加熱回火。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理方法，其特征在于，步驟I中所述鋼絲的奧氏體化加熱速度為500°C /秒以上，奧氏體化加熱溫度850-900°C，加熱時(shí)間O. 8-1. 2秒，晶粒度11-14級(jí)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理方法，其特征在于，步驟2中，所述水霧冷卻室對(duì)奧氏體化后的鋼絲在水霧中快速冷卻到下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)400°C以下、Ms點(diǎn)以上，冷卻時(shí)間小于I秒鐘，形成過冷奧氏體。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理方法，其特征在于，步驟3中，所述等溫室的溫度在400°C以下Ms點(diǎn)以上，所述過冷奧氏體在所述等溫室內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理方法，其特征在于，步驟4中，回火溫度為400 — 500°C，加熱速度為500°C /秒以上。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理方法，其特征在干，經(jīng)步驟4熱處理后的鋼絲強(qiáng)度在1600Mpa左右。
19.ー種鋼絲，由權(quán)利要求13所述的鋼絲感應(yīng)加熱熱處理方法熱處理后的鋼絲再經(jīng)冷拉拔塑性變形處理制得。
20.ー種輪胎鋼簾線，由權(quán)利要求19所述的鋼絲制造。
21.一種輪胎，包括權(quán)利要求20所述的輪胎鋼簾線。
22.—種硅片切割絲，由權(quán)利要求19所述的鋼絲制造。
全文摘要
本發(fā)明公開一種鋼絲感應(yīng)加熱熱處理裝置、方法，用于超高強(qiáng)度鋼絲生產(chǎn)，該方法包括鋼絲在第一感應(yīng)加熱器中進(jìn)行奧氏體化加熱；奧氏體化后的鋼絲在水霧冷卻室內(nèi)進(jìn)行快速冷卻至下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)溫度；冷卻后的鋼絲在等溫室內(nèi)等溫分解為下貝氏體；等溫后的鋼絲在第二感應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行感應(yīng)加熱回火。本發(fā)明提出快速感應(yīng)加熱超細(xì)晶粒強(qiáng)化再加下貝氏體強(qiáng)化以及最后的塑性變形強(qiáng)化，鋼絲強(qiáng)度可達(dá)到4000Mpa以上。采用此鋼絲制造的輪胎鋼絲線及硅片切割鋼絲、彈簧鋼絲等。
文檔編號(hào)C21D9/60GK102676791SQ20121015262
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月16日
發(fā)明者馮偉年 申請(qǐng)人:馮偉年