• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.淬火要求
  • 4.工作原理
  • 5.基本性质
  • 6.淬火方式对比
  • 7.参考资料

铅浴淬火

铅浴淬火

铅浴淬火是将钢件奥氏体化,进入熔铅中进行淬火冷却完成组织转变的过程,最终组织为细珠光体。这是在制造中碳钢及高碳钢的钢丝工艺中,为了获得适当组织以便容易拉拔及获得高质量的一种常用工艺。

基本信息

  • 中文名

    铅浴淬火

  • 外文名

    Lead Patenting

  • 最终组织

    细珠光体

  • 过程

    中碳钢及高碳钢的钢丝工艺

  • 对比

    水浴淬火

  • 应用

    冶金

淬火要求

我国钢帘线的产量和结构品种逐年增加,钢帘线生产企业也一直致力于生产工艺的优化,通过设备改善和工艺调整,不断降低生产各工序的断丝率,提高生产效率和综合成材率。在生产实践中淬火方式的改变,给钢帘线生产的稳定和效率带来了较大的提升。

淬火是中高碳钢丝生产中的关键工序,尤其是最终热处理淬火工艺,钢丝通过淬火得到索氏体组织,这样的组织具有较高的拉伸极限,钢丝拉拔后可获得良好的综合性能,给成品钢帘线提供了所需的力学指标,同时减少了钢帘线在生产过程中断丝现象。帘线钢丝的淬火方式主要有铅浴淬火、砂床淬火、水浴淬火。1

工作原理

帘线钢丝的铅浴淬火如图1所示。其原理是根据钢的等温转变曲线,让过冷奥氏体在 600 ℃左 右的铅液中进行等温转变,产生适合深度拉拔的细珠光体组织(索氏体)。而铅液所具有的高热容、 耐热冲击的特性易于实现钢丝的等温转变。

图1 钢丝铅淬火示意图

基本性质

1、铅浴淬火的工艺控制

铅浴淬火过程中主要控制的工艺参数是铅温和钢丝在铅液时间。铅温设计要考虑不同的炉型和冷却条件(是否采用铅液循环泵)。铅温设定取决于线温、钢丝直径和钢丝的C含量,也就是说实际生产中铅温应该在合理的范围内取值。

2、铅浴淬火的缺点

铅浴淬火虽已在许多企业得到广泛应用,但存在着许多缺陷,主要表现为铅污染环境,危害人体健康;穿线很不方便,劳动强度大;铅液易结渣,维护复杂,稍有不慎会因挂铅而影响后续加工。

3、铅浴淬火剂

铅浴淬火剂是早期采用的金属淬火介质。浴温越低,冷速越大。由于铅浴会挥发出有毒气体,对人体毒性较大,故正逐渐被碱浴或硝盐所代替。这类金属浴淬火剂还有锡铅合金浴等,主要适用于形状复杂工件的微变形淬火冷却。2

淬火方式对比

水浴淬火如图2所示,钢丝进入水浴淬火液后,高温作用使水在钢丝表面立即形成大量的气泡,气泡环绕覆盖着钢丝,使钢丝在密封环绕的气泡内被冷却。在水中添加一种高分子化合物,使溶液的表面张力加大,气泡就不容易破裂。如果气泡破裂,高温钢丝就和水直接接触转变为硬脆的马氏体,这种组织会在后续生产中断丝。

图2 水浴淬火

1、淬火后钢丝组织比较

经水浴淬火的钢丝组织以索氏体为主,有少量的铁素体,如图3所示;经铅浴淬火的钢丝组织以索氏体为主,铁素体比水浴淬火的少些。

图3 淬火后钢丝组织