关于金属针布钢丝的球化退火工艺分析
球化退火的工艺
球化退火的工艺球化退火是一种重要的金属热处理工艺，通过控制金属的加热和冷却过程，使其内部结构优化，提高材料的力学性能和耐腐蚀性。
球化退火的工艺步骤包括加热、保温和冷却。
下面我将详细介绍球化退火工艺的具体流程和影响因素。
首先，球化退火的第一步是加热。
加热温度是非常关键的因素，不同材料具有不同的加热温度范围。
一般来说，加热温度应高于材料的临界温度，以确保材料内部能够达到足够高的温度，从而达到球化退火的效果。
加热时应尽量避免温度梯度过大，可以采用缓慢均匀加热，通常使用电阻加热或者燃气加热的方式。
对于大型工件，可以使用电炉或者气体加热炉进行加热，对于小型工件，可以采用火焰加热或者电阻炉进行加热。
第二步是保温。
保持适当的时间使材料内部达到均衡状态，这样才能使球化退火达到最佳效果。
保温时间根据材料的种类、厚度和加热温度而有所不同，一般情况下，低碳钢保温时间较短，高碳钢和合金钢保温时间较长。
保温时应注意材料的表面不能受到氧化或者过度的脱碳，可以采用包装均热，盖紧保温箱等措施来防止空气的侵入。
最后一步是冷却。
冷却方式对于球化退火的效果也有很大的影响。
一般来说，冷却速度越慢，材料内部的等轴晶就越多，球化退火效果就越好。
常用的冷却方法有空气冷却、水冷却和油冷却。
空气冷却速度最慢，可以获得最好的球化退火效果，但冷却时间较长。
水冷却速度较快，适用于一些较薄的材料。
油冷却速度较慢，但可以防止材料的氧化，冷却效果相对较好。
球化退火的工艺参数还包括退火温度、保温时间和冷却速度等。
退火温度要根据材料的化学成分、组织结构和性能要求来确定。
保温时间一般取决于材料的厚度和球化退火温度。
冷却速度也要根据材料的种类、形状和需求来确定。
此外，球化退火还受到金属的硬度、形变程度和表面处理等因素的影响。
总之，球化退火是一种重要的金属热处理工艺，通过控制加热、保温和冷却过程，使金属材料内部的组织结构发生变化，从而提高材料的力学性能和耐腐蚀性。
通过合理选择工艺参数和优化工艺流程，可以获得理想的球化退火效果，满足不同材料的应用需求。
针布钢丝低温球化工艺优化——分形维数分析法
针布钢丝低温球化工艺优化——分形维数分析法江康、顾鹏[金轮针布（江苏）有限公司]0 前言室温下钢的组织及性能一般是相当稳定的，但在高温长期作用下，由于扩散过程的加剧，钢的组织将逐渐发生变化，这种变化会引起钢的性能改变。
其中，针布用高碳低合金钢的珠光体球化是为后道冲淬做组织准备［１］。
然而球化退火的效果无较理想的量化参照对比标准，一般采用与标准图谱对比的方法予以评定等级，但此法对评定者的主观依赖较大，且级别差异太大，无法较好的指导生产实践。
考虑到球化珠光体反映在金相上是一种不规则图像，且具有分形特征，结合相关文献，我们认为可望用分形几何的办法来进行分析。
这种方法通过测量不规则图形的面积和周长计算分形维数，从而能够较准确的对球化效果进行评定。
1 分形维数测量原理分形维数是分形结构的一个重要参量，它能定量描述分形结构的不规则程度［2］。
近年来，讨论分维测试方法的文章有很多。
分维测试的方法也很多，如小岛法、周界面积关系方法、垂直剖面法、表面面积直接测量法、功率法、二次电子散射法等［2］。
基于在金相上观察的珠光体组织是具有一定面积的封闭图形的图形特点，可用小岛法来测定它的分形维数。
小岛法测试的原理和方法简介如下［3］。
对于一般规则图形如矩形、圆等的周长（P）和面积（A）之间有P ∝A1/2（1）而不规则图形如云彩、夹杂物等的周长和面积有如下的关系P1/D ∝ A1/2 （2）式中，D为分形维数。
则（1/D）l g P = C+（1/2）l g A式中，C 为常数。
所以D=2（Δl g P/Δl g A）（3）由式（3）可见,分形维数D是几何图形不规则的度量，D 值越大，表明图形的不规则程度越大，偏离规则图形越远。
对于珠光体的金相图形，可在达到码尺要求的倍数下测量其周长和面积［4］，按式（3）拟合测量值，得到实验的D 值。
2 腐蚀剂的选择结合上述分形维数测量原理，我们拟用“基恩士”超景深三维显微镜的灰度充色功能对铁素体或珠光体组织进行填充，从而准确测量、计算分形维数。
60钢冷拔钢丝的球化退火
如前所述, 经冷拔的 60 钢丝, 在 700 保温 时已发生塑性变形的薄片状渗碳体将沿晶界面溶 断, 由于渗碳体在铁素体中的固溶度与渗碳体颗 粒表面的曲率半径大小有关, 曲率半径小, 则碳在 铁素体中固 溶度较大; 曲率半径大 , 则固溶度较 小 , 因而引起碳在铁素体中的扩散, 这种扩散破 坏了渗碳体颗粒与周围的铁素体中碳的平衡; 为 了恢复平衡, 则渗碳体的夹角处将溶断 , 平面处长 大, 而引起碳化物的球化 ; 另外使小的渗碳体逐渐 溶断, 大的 渗碳体颗粒逐渐长大 , 所 以, 在 700 保温时间从 1 h 增加至 3 h、 5 h, 一方面发生渗 碳体的逐渐球化, 另一方面发生渗碳体颗粒的粗 化, 即渗碳体的平均颗粒直径增加 , 渗碳体颗粒的 平均距离增加。 由分析强化理论 , 当位错以绕过机制通过第 二相质点时 , 所引起的强化效果与粒子的间距成 反比 , 因此 , 冷拔后的 60 钢丝在 700 保温 , 随 加热时间延长 , 其强度逐渐降低, 渗碳体颗粒的粗 化使颗粒间的距离增加 , 增加了铁素体基体的连 续性 , 而使塑性升高。 3. 3 加热温度对组织和性能的影响 由图 4 明显地看出 , 当试样在 720 后, 得到了很高的抗拉强度, 极低的延率 保温 5 h
39
其平均值。在 700 分别保温 1 h、 3 h、 5 h 后其力 学性能随时间的变化如图 2 所示。将另一批试样 分别加热至 680 和 720 , 分别保温 5 h 后空 冷, 其球化退火工艺曲线如图 3 所示。将 680 、 720 分别保温 5 h 后空冷的试样在拉伸试验机
上测量其力学性能, 做出保温时间为 5 h, 力学性 能随加热温度变化的曲线如图 4 所示。将按上述 球化退火工艺处理的钢丝用切片机截取 10 mm 长 的金相试样, 经磨光抛光后, 用 3 % 硝酸酒精溶液 腐蚀 , 拍摄了金相照片, 如图 5 所示。
织针原料钢丝球化退火的误区
（ 江苏省泰县针织器材厂 ， 苏 姜堰 原 江 ２５２ ） ２５ ８
摘要 ： 过分 析 织针原 料钢 丝 用填 充铸铁 屑 法球 化退 火 工 艺的缺 点 ， 一 步探讨 了用工 业 氮气加 通 进 工 业酒精 和 其他 有机 物作 裂 解 气源 的球 化 退 火工 艺技 术 ， 指 出用新 工 艺代替 老 工 艺 ， 节约 了 并 既
质 碳素 钢丝 为原 材 料 ， 部 分 电力 袜 针 采 用 经 过球 少 化退 火 的材料 ； 大部 分钢 丝针 ， 而 因软钢 丝在 拔直 切 断工 序 中表 面易 产生 伤 痕 （ 称 “ 旋 印 子 ” 、 口 俗 螺 ）切 易 出现 毛刺 等 ， 以均 用 冷拉碳 素 弹簧 钢丝 为原 料 。 所 根 据钢 丝针 在制 造工 序 中多 次压 力加 工和 切削 加工 的工艺 特点 ， 电力袜 针 已球 化退 火过 的原 材 料外 ， 除
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第３ ３卷 第 ３期 ２０ ０ ６年 ５月
Ｖｏ ． ！ ３３ Ｎｏ． ａ ２ ３ Ｍ ｙ， ００６
纺 织 器 材
Ｔ ｘｉ ｃ ｓ ｏ ｉｓ ｅ ｔｅＡｃ ｅ ｓ ｒ ｌ ｅ
・２ ・ 【３ 】 ２ ７ ５
织 针 原 料 钢 丝球 化 退 火 的误 区
经 球化 退火 后 投 入 打 丝工 序 。结 果怪 态 百 出 ： 曲 三 弯 、 节形 、 面起 毛 、 竹 表 绞形 等纷 纷 出现 。经查 ， 原来 该料 已球 化退 火过 了 ， 厂后 又退 了一 次火 ， 当于 到 相 退火 时 间加 长到 两倍 ； 管加热 温 度是对 的 ， 果 因 尽 结
～
在 钢 丝 针 的成 形 加 工工 序 中 ， 力 加 工 占了很 压
大的 比例 ， 如弯 脚 、 压扁 、 打头 、 头 、 弯 冲销 等 ， 些工 这
球化退火原理
球化退火原理最近在研究球化退火，发现了一些有趣的原理，今天就来和大家聊聊球化退火的原理。
你知道吗？有时候我们在生活中会有一些相似的现象，就好像一堆杂乱无章的小棍子，想要把它们规整起来，有各种各样的办法。
球化退火呢，就有点像把一群调皮捣蛋、形状各异的小个体，变得规规矩矩、圆润起来的过程。
球化退火是一种对金属材料进行热处理的工艺。
金属在固态下加热到一定温度后，内部的组织结构会发生变化。
那为什么要进行球化退火呢？这就要说到金属在加工过程中的一些状况了。
比如说，在轧制或者锻造一些高碳钢材料的时候，如果它们的原始组织不均匀、硬度太高，就像一群各自为政、态度强硬的士兵，加工起来特别费劲，容易产生裂纹或者变形。
那球化退火是怎么解决这个问题的呢？其实啊，在球化退火的温度下，金属里面那些原本大块头、形状不规则的碳化物，就开始慢慢动了起来。
这个过程，就好比冬天里一群挤在一起取暖的小动物，慢慢调整自己的位置。
打个更直白的比方吧，你可以想象金属是一个小社区，碳化物是社区里的居民。
一开始居民们居住得杂乱无章、房屋形状也是奇形怪状，球化退火的热处理就像是社区规划师的工作，慢慢地让居民们住进圆形（球化的）房子里并排列整齐。
这样一来，金属材料的强度和韧性就可以达到一个比较好的平衡状态。
有意思的是，这个过程并不简单，涉及到很多微观层面的原子扩散等理论呢。
原子就像超级小的、看不见的建筑工地工人，它们按照一定的规则（能量最低原理等相关理论），把原本不合时宜的结构改变了。
实际应用这一块也很有趣。
就像制造刀具的时候，高碳钢需要先进行球化退火。
因为经过这个处理后的钢材，加工起来更容易，做出的刀具在后期使用的时候不容易折断，而且刃口还能够更加锋利呢。
老实说，我一开始也不太明白原子扩散、能量最低原理这些东西到底和球化退火有什么深层次的联系。
只能死记硬背一些情况，比如说具体的加热温度，保温时间什么的。
后来慢慢学习微观层面的知识，才逐渐理解了这个过程就像是一场微观世界里有条不紊的改革呢。
钢的球化退火机理的研究
钢的球化退火机理的研究钢的球化退火机理研究钢是一种常用的金属材料，在工业生产和建筑制造领域得到广泛应用。
钢需要不断地进行生产、加工和改进，以适应社会的发展和人们的需求。
其中，钢的球化退火机理研究是钢材生产和加工的关键之一。
一、球化退火的定义钢材在加工过程中，会产生一定程度的冷变形，从而引起晶粒形状的变化。
冷变形可能使晶粒发生细化，而粒径过小的晶粒在加热后容易发生长大。
因此，需要通过球化退火来使粒径过小的晶粒恢复正常尺寸，从而保证钢材的性能和质量。
二、球化退火的机理球化退火的机理主要是基于材料结构的特点，从微观结构的角度来分析钢材晶粒的变化。
（一）结晶面能的变化在冷加工和热加工过程中，钢的晶粒形状和尺寸都会发生变化，这是由于结晶面能的变化所导致的。
如果钢材中存在能量相对较低的结晶核，冷加工会使这些结晶核产生位错，导致晶界发生剪切，从而出现多边形晶粒，然后经过球化退火，能够使结晶面能降低，晶粒尺寸恢复正常。
（二）位错的移动与重铸在钢材冷加工和热加工过程中，容易产生位错，位错的移动和重铸是晶粒形状变化的主要原因之一。
经过球化退火，位错遇到材料的障碍物，便会产生波动和反弹，从而散失能量和位错密度，使晶粒形成球状。
（三）原初晶粒的变化钢材经过冷变形后，晶粒的限制量会变小，内在能量也会降低，从而会使原初晶粒发生改变。
经过球化退火，原初晶粒得到恢复，晶体内部的应变和位错便得到消除，晶粒形态也能得到恢复，使钢材性能得到提高。
三、球化退火的应用球化退火广泛用于工业生产和学术研究中，其主要应用领域包括以下几个方面：（一）材料制造：钢材、铝材、铜材等都可以通过球化退火来调整结晶性质，提高材料的力学性能和使用寿命。
（二）科学研究：针对不同晶粒大小和材料特性，可以进行不同条件下的球化退火实验，从而研究球化退火机理和晶粒发展规律。
（三）机械加工：经过球化退火处理的钢材，具有较小的减速比和平均晶粒大小，适合进行数控机床加工和精密切削。
用分形维数分析法优化针布钢丝低温球化退火工艺
其 中 ， 布用高 碳低 合 金 钢 丝 的珠 光 体球 化 是 为 后 针 道 冲淬做组 织 准备 。 ］ 钢丝球 化后 ， 常规 用 ４ 的硝酸 酒 精 进行 腐 蚀 ，
硝酸 酒精溶 液腐 蚀 的是碳 化物 跟铁 素体相 界 的铁 素
而 不规 则 图形 如 云彩 、 杂 物 等 的周 长 和 面积 夹
江 康 ， 顾 鹏
（ 轮 科 创 股 份 有 限 公 司 研 究 中心 ， 苏 海 门 ２ ６ ４ ） 金 江 ２ １ ３
摘 要 ： 状珠 光体反 映在 金相 上 ， 一种 不规 则 图象的 变化 ， 球 是 并且 具有分 形 的特 征 ， 可望 用分形 几 何 的 办法 来进 行 分析 。在 介 绍分形 维数 测量 原理 的基 础 上 ， 以针 布 用低 合 金 高碳 钢 低 温球 化 退 火正 交试验 为例 ， 小岛法 对针 布 钢丝 的球状 珠光 体 图谱 进行 了测量 。通过 正交数 据进 行分析 ， 用 指 出最大影 响分 形维数 的 因素 即为影响 工 艺的主要 因素 ， 生 最 小分 形 维数 的试 验 方 案所 对 应 产
确地 测量 、 算 分形维 数 。 计
拟 合测 量值 ， 得到 Ｄ 的实 验值 。
２ 试 验
由于 针 布钢 丝 经过 前 期 的几 道 拉拔 、 化 退 火 球
１ 分 形 维 数 测 量 原 理
分形 维 数是 分 形 结构 的一个 重 要 参 量 ， 它能 定
后 ， 品钢 丝一般 较 细 ， 验 证 明 ， 温球 化 退 火 工 成 经 低 艺 最适 合细 钢 丝球 化 退 火 （ 图 １ ， 以后 的 轧 制 见 ）为 做 组织 准备 。 ］ 为系 统 地进 行 试验 方 案 的选 择 ， 们 定 了 以下 我
球化退火名词解释
球化退火名词解释球化退火是金属热处理过程中的一种性能改善方法，是金属坯料的加工工艺。
它的技术原理是在把钢件加热到一定的温度之后，放入冷却液进行冷却，使钢件内部发生反应，形成细小的结构单元，即稳定的球状结晶，从而达到改善金属坯料强度、表面硬度，延展性，抗拉强度，抗腐蚀性和耐磨性等等的目的。
球化退火的优点有：①球化退火可以改善金属坯料的中微观结构，使晶粒小，更加紧密，这样可以提高金属坯料的强度和硬度；②球化退火能改善材料的流变性和抗拉强度；③球化退火还可以改善金属材料室温和高温下的机械性能；④球化退火也可以改善材料的热膨胀性，降低熔温，提高材料的耐热性；⑤球化退火还可以提高材料的抗腐蚀性和耐磨性，这样可以延长材料的使用寿命。
由于球化退火的优点，它被广泛应用于制造轴承、机械零部件、锻造件等各种金属制品，有效提升了金属制品的性能，是金属热处理行业的一项重要技术。
球化退火的具体操作要求是：①根据金属材料和加工要求，确定球化退火的工艺参数；②将钢件加热至球化退火的温度；③将钢件放入冷却液中进行冷却，冷却时间根据材料的特性定；④金属材料的冷却过程要控制逆冷却，以保证金属材料的组织特性；⑤最后，用砂轮磨削或机械处理表面，使表面光洁。
球化退火是一种金属制品加工工艺，它可以改善金属材料的力学性能，从而提高金属制品的质量和使用寿命。
然而，它也有一些缺点：①球化退火操作过程耗时，生产效率低；②球化退火的过程比较复杂，需要定制的设备，投资较大；③球化退火过程以及设备都需要专业的技术操作，需要高级技术人员，对技术人员的要求较高。
总而言之，球化退火是一种金属坯料加工工艺，是提高金属制品质量和使用寿命的重要技术，但也有一些缺点，因此在使用时，应根据材质和要求，正确选择合适的工艺方法，以保证球化退火效果。
球化退火工艺设计
球化退火工艺设计T10钢的球化退火工艺设计学院：专业：金属材料姓名：学号：概述：1.1热处理原理与工艺热处理是对固态金属或合金采用适当方式加热、保温和冷却，以获得所需要的组织结构与性能的加工方法。
金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。
其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。
热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。
1.2 退火工艺退火定义将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却，有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。
目的是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化，改善塑性和韧性，使化学成分均匀化，去除残余应力，或得到预期的物理性能。
退火工艺随目的之不同而有多种，如等温退火、均匀化退火、球化退火、去除应力退火、再结晶退火，以及稳定化退火、磁场退火等等。
1．金属工具使用时因受热而失去原有的硬度。
2．把金属材料或工件加热到一定温度并持续一定时间后，使缓慢冷却。
退火可以减低金属硬度和脆性，增加可塑性。
也叫焖火。
1.3 球化退火球化退火只应用于钢的一种退火方法。
将钢加热到稍低于或稍高于Ac1的温度或者使温度在A1上下周期变化，然后缓冷下来。
目的在于使珠光体内的片状渗碳体以及先共析渗碳体都变为球粒状，均匀分布于铁素体基体中(这种组织称为球化珠光体)。
具有这种组织的中碳钢和高碳钢硬度低、被切削性好、冷形变能力大。
对工具钢来说，这种组织是淬火前最好的原始组织。
球化退火的具体工艺有：①普通（缓冷）球化退火，缓冷适用于多数钢种，尤其是装炉量大时，操作比较方便，但生产周期长；②等温球化退火，适用于多数钢种，特别是难于球化的钢以及球化质量要求高的钢（如滚动轴承钢）；其生产周期比普通球化退火短，不过需要有能够控制共析转变前冷却速率的炉子；③周期球化退火，适用于原始组织为片层状珠光体组织的钢，其生产周期也比普通球化退火短，不过在设备装炉量大的条件下，很难按控制要求改变温度，故在生产中未广泛采用；④低温球化退火，适用于经过冷形变加工的钢以及淬火硬化过的钢（后者通常称为高温软化回火）；⑤形变球化退火，形变加工对球化有加速作用，将形变加工与球化结合起来，可缩短球化时间。
金属针布钢丝的球化退火工艺
属针布 、 ７％ 的弹性针 布进 口， 约 共折合数量约为 ６２ ， １ 人民币 １１ ｔ ． 亿元¨ 。国内针布和国外针布质 ｊ
量 和使 用寿 命还 存 在 着很 大 差 距 ， 国外 金属 针 布 平 均使用 寿命 在 ５～ ， 国内 同类 产 品平 均 寿命 只 ６ａ 而
有 ２～ 。 ３ａ
护性气氛炉中进行 ， 退火质量好 ， 氧化脱碳少 ， 甚至 能做到完全光亮退火 。
（） ３ 瑞典 Ａ Ｋ公 司采用 无 氧化退 火 钢 丝一 ３联 Ｂ 轧机一 冲齿一 退 火一 淬 火 一 卷 绕 ； 士格 拉 夫 公 司 瑞 固定盖 板针 布 齿 条 采 用 钢 丝 一 ４联 轧 机一 冲齿 一 （ 退火 ） 淬 火一 卷绕 。 一
刘 嘎 王伯健
７０５ ） １０ ５ （ 西安建筑科技大学
摘
要 介 绍纺织行 业金属针布的现状及针 布钢丝生产的工艺流程。详 细分析金属针 布钢丝球化退火 的 目的、 种
类、 机制及其影响 因素 ， 介绍国内外 球化退火的设备 ， 对球化退 火钢 丝的质量进 行评 价 ， 针布钢丝 的生产 提出 并 对
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第３ 卷 ３
Ｖｏ．３ １ ３
第４ 期
Ｎｏ ４ ．
金
Ｓｅ ｌ ｔｅ
属
Ｗｉ ｒ ｅ
制
品
２０ 年 ８ 月 ０７
Ａｕ ｕ ｔ ２ ０ ｇ ｓ ０ ７
Ｐ ｏ ｕ ｔ ｒ ｄ ｃｓ
金 属 针 布 钢 丝 的球 化 退 火 工 艺
金属 针布 作为 重 要 的 纺织 用 梳 理 器 材 ， 已越 来 越 被企业 重视 。据 统 计 ， 国产 金 属 针 布 的年 生 产 能 力 已达 到 １６万 ｔ远 远 大 于市 场需 求 ， 进 口针 布 ． ， 而 仍 占国 内市 场的一 定 比例 。据 ２０ ０ ５年 １ —９月 的粗 略统计 ， 大约 有 ３％ 的盖 板针 布 、 ４％ 一 约 ５％ 的金
低碳钢丝球化退火工艺的探讨及应用
低碳钢丝球化退火工艺的探讨及应用杭州鼎盛炉业有限公司摘要低碳钢丝的球化退火是低碳钢丝生产中的关键工序，它可以改善钢丝的力学性能。
本文通过探讨低碳钢丝球化退火的工艺原理及其控制，展望低碳钢丝球化退火工艺技术的发展趋势。
关键词球化退火工艺应用1、低碳钢丝球化退火的技术工艺原理低碳钢丝的球化就是使组织中的渗碳体由片状转变为球状的工艺。
因为片状表面积大，处于不稳定状态，若转化为球状，则有最小的界面，能量最低，处于稳定的平衡状态。
因此，球化退火工艺原理是依靠片状渗碳体的自发球化的倾向和聚集长大。
钢丝的球化是在铁素体区进行的。
片状碳化物是通过“溶解与沉淀”转化为球状的，当温度加热到低于723℃时，经拉拨而破碎的细小片状碳化物被铁素体所包围。
根据胶态平衡理论，第二相质点的溶解度与质点的曲率半径有关，曲率半径愈小，其溶解度愈高。
片状渗碳体的两端棱角处，界面的曲率半径小，表面碳原子易于迁移到铁素体中去，使铁素体的碳浓度增加高。
而片状渗碳体的中部边界较为平直的地方，界面曲率半径大，相对地说，碳原子比较难以由渗碳体表面转入铁素体中去，因而其附近铁素体中的碳浓度较低，这样就造成铁素体晶粒内碳原子的浓度差，引起碳原子扩散。
碳原子从渗碳体端角附近向其中平直处附件扩散，使渗碳体中部平直处附近的铁素体碳浓度增大，于是，碳原子就沉积到渗碳体的中部。
因此，对一片渗碳体来说，两端部分逐渐溶解，碳原子通过铁素体流向中部，沉淀并逐渐长大，最后聚集为球状。
对于低碳钢而言，球化处理使渗碳体呈粒状，与片状相比，它具有较低的流变应力和屈服强度，因而具有较高的均匀变型量和总变型量；同时，它还具有较高的断裂强度和解理强度，因而在冷加工时不易开裂。
球化处理改善了钢丝的综合力学性能，显著提高了钢丝的冷顶锻工艺性能。
2、低碳钢丝球化退火的应用众所周知：钢铁材料的性能取决于内部组织结构，组织结构取决于成分、冶炼、热加工、冷加工，特别是热处理工艺。
要选择合理、高效、经济的热处理工艺，必须了解材料性能与组织结构，显微组织与热处理工艺之间的关系，以及显微组织的种类和热处理的基本原理。
球化退火工艺-方法很多
球化退火工艺方法很多，最常用的两种工艺是普通球化退火和等温球化退火。
普通球化退火是将钢加热到Ac1以上20～30℃，保温适当时间，然后随炉缓慢冷却，冷到500℃左右出炉空冷。
等温球化退火是与普通球化退火工艺同样的加热保温后，随炉冷却到略低于Ar1的温度进行等温，等温时间为其加热保温时间的1.5倍。
等温后随炉冷至500℃左右出炉空冷。
和普通球化退火相比，等温球化退火不仅可缩短周期，而且可使球化组织均匀，并能严格地控制退火后的硬度。
球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢（如制造刃具，量具，模具所用的钢种）。
其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并为以后淬火作好准备。
这种工艺有利于塑性加工和切削加工，还能提高机械韧性。
尤其对于轴承钢、工具钢等钢种而言，如在淬火前实施球化退火，即可获得下列效果：硬度分为：①划痕硬度。
主要用于比较不同矿物的软硬程度，方法是选一根一端硬一端软的棒，将被测材料沿棒划过，根据出现划痕的位置确定被测材料的软硬。
定性地说，硬物体划出的划痕长，软物体划出的划痕短。
②压入硬度。
主要用于金属材料，方法是用一定的载荷将规定的压头压入被测材料，以材料表面局部塑性变形的大小比较被测材料的软硬。
由于压头、载荷以及载荷持续时间的不同，压入硬度有多种，主要是布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度等几种。
③回跳硬度。
主要用于金属材料，方法是使一特制的小锤从一定高度自由下落冲击被测材料的试样，并以试样在冲击过程中储存（继而释放）应变能的多少（通过小锤的回跳高度测定）确定材料的硬度。
2硬度分类划痕硬度1722年，法国的R．-A．F．de列奥米尔首先提出了极粗糙的划痕硬度测定法。
此法是以适当的力使被和材料在一根由一端硬渐变到另一端软的金属棒上划过，根据棒上出现划痕的位置确定被测材料的硬度。
1822年，F．莫斯以十种矿物的划痕硬度作为标准，定出十个硬度等级，称为莫氏硬度。
十种矿物的莫氏硬度级依次为：金刚石（10），刚玉（9），黄玉（8），石英（7），长石（6），磷灰石（5），萤石（4），方解石（3），石膏（2），滑石（1）。
金属针布专用钢丝低温球化退火工艺
提 高金属针 布 的耐磨 性 主 要 有 ２个 途 径 ： 一是
１ 试验 材料和 方法
１ １ 试 验 材 料 ．
采用高碳 钢和低 合金钢 ； 二是改 善热处 理 ， 以获得最
佳 的组 织和性 能 。
试验 所用 的 ２种 高碳 低 合金 钢 丝 Ａ， Ｂ的 主要 化 学成 分见 表 １ 。选 取 ２种 材 料 的 成 品拉 拔 钢 丝 ，
刘 嘎 王伯 健
７ ０５ ） １０ ５ （ 西安建筑科技大学 摘 要
介绍金属针布钢丝球化退火的 目的 ， 对 １０ ，．６ｍｍ２种金属针布合金钢丝低温球化退 火的温度和时 ．２２ １
金 属 针 布 钢 丝 ； 化 退 火 ； 艺 球 工
Ｔ ３ ６２ Ｇ ５ ．６
间进行 比较 ， 研究其对最终碳化 物球粒度 的影响 ， 比较 ２种钢丝的退 火组织 ， 探索 ２种钢丝低温球化 的最佳工艺。
％
表 １ 试 验 材 料 主 要 成 分 的 质量 分 数
１ ２ 试 验 方 法 ．
炉， 炉温波动 ± ５℃， 额定 电压 ２０Ｖ 额定功率 ４ ２ ， ｋ 单相 ， Ｗ， 常用温度 ９０ｏ 最高温度 １ ０ 炉膛 ５ Ｃ， ０ｏ ０ Ｃ， 尺寸 ５ ０ｍ ３ ０ｍ ２ ０ｍｍ。 ０ ｍ× ０ ｍ× ０
关键词
中图 分类 号
Ｌｏ Ｔｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｈｅ ｏ ｄ ｚｎｇ Ａｎ ａ ｏ ｅ ｓ ｏ ｗ ｍ ｅ ａ ｕ ｅ Ｓｐ ｒ ｉ ｉ ｉ ｎｅ ｌＰｒ ｃ ｓ ｆ Ｓｐ ｃａ ｔ ｅ ｉｅ ｆ ｒ Ｍ ｅａ ｌ ｒ ｏ ｈ ｎｇ ｅ ｉ ｌＳ ｅ ｌＷ ｒ ｏ ｔ ｌｉ Ｃａ ｄ Ｃｌ ｔ ｉ ｃ
针 布钢 线 球化 退火 的 目的是改 善 切削 性 能 ， 减
【doc】低碳钢丝球化退火工艺的探讨
低碳钢丝球化退火工艺的探讨第28卷V o1.28第5期No.5金属制品SteelWireProducts2002年10月October2002低碳钢丝球化退火工艺的探讨孟运杰(合肥五金五厂230041)摘要冷顶锻低碳钢丝的球化退火是其生产中的关键性工序,它可以改善钢丝的力学性能,显着提高钢丝的冷顶锻工艺性.探讨低碳钢丝球化退火的本质,拉拔工艺对低碳丝球化退火的影响以及工艺制定的原则:关键词冷顶锻球化退火工艺InquiryiIltoSpheroidizationProcessofLowCarbonSteelMengY unjie(HefeiNo.5HardwareFactoo2313041)AbstractThespheroidizationofcoldheadinglowcarbonsteelwireisakeypro cedureinproduction.Itcanimprovethemeehani—calpropertiesofsteelwireandraiseprocessabihtyofcoldheadingsteelwireoh viously.Theessenceofthespheroidizationofcold headinglowcarbonsteelwire,theeffectofdrawingprocessonthelowcarbons teelwirespheroidizationandtheprincipleofmaking processaleinquired.Keywordscoldheading;spheroidization;process1珠光体中渗碳体形态对力学性能的影响低碳钢属于铁素体珠光体钢,其中珠光体在30%以下.在铁素体一珠光体钢中,第二相质点的形状,数量和分布对塑性有很大的影响j.珠光体中渗碳体呈粒状时,钢的均匀应变量e和总应变量e都能提高,但渗碳体量增多时,二者都随之下降,如图1,图2所示.球化处理消除了片状珠光体,钢的流变应力和屈服强度都会降低,因此与成分相同但组织是片状渗碳体相比,均匀应变量升高.球化处理总应变量的增高仅取决于流变应力的降低.图2碳化物体积和球化处理对er的影响合金断裂强度较高.渗碳体形态的改变可以改变脆性断裂强度.综上所述,对于低碳钢而言,珠光体中渗碳体呈粒状,与片状相比,它具有较低的流变应力和屈服强度,因而具有较高的均匀变形量e和总变形量e,;同时,它还具有较高的断裂强度和解理强度,因而在冷加工时不易开裂.球化处理改善了钢丝的综合力学性能,显着地提高了钢丝的冷顶锻工艺性能.低碳钢丝的球化组织是冷顶锻工艺所需求的显微组织:图1含碳■和球化处理对e的影响当晶体的晶粒保持不变时,Fe—C合金的含碳2低碳钢丝在冷拉过程中组织的变化量改变并不改变它的断裂强度,这说明解理断裂2.1珠光体的形变与断裂与珠光体量无关.其次,具有粒状渗碳体的Fe—C当观察冷拉钢丝的显微组织时,若珠光体层第5期孟运杰:低碳钢丝球化退火工艺的探讨?27?片沿拉丝轴排列,则在铁素体层片内沿拉丝方向出现伸长的胞状结构,胞壁间距相当于片层珠光体的间距.据资料介绍,在室温时,渗碳体首先破裂,介于其间的铁素体断裂要求较大的切变应力.珠光体在冷变形时,铁素体中位错不易移动,故使塑变抗力增高.在外力足够大时,位于铁素体中心的位错源被开动后,滑动的位错将受阻于渗碳体片,渗碳体片及铁素体片愈厚,塞积的位错也愈多,塞积的位错将在渗碳体薄片中造成切应力,而使渗碳体片产生断裂.2.2低碳钢丝拉拔后的组织形态低碳钢丝经拉拔后,铁素体和珠光体在形态上都发生了显着的变化,铁素体和珠光体都被拉长成纤维状,珠光体中渗碳体的位向平行于拉丝轴,并呈破碎状.低碳钢丝经冷拉后,在钢丝内部积蓄了大量的储存能,这是属于自由能的增值,当钢丝球化退火时为渗碳体球化提供了驱动力,而渗碳体的破碎为球化创造了形核条件.可以说,冷加工是低碳钢丝球化处理的先决条件.3低碳钢的球化退火低碳钢的1A)(C)<0.25%,钢中珠光体数量少,渗碳体量相应很小,因此,在加热过程中不能形成渗碳体球化中心.如果将低碳钢加热到临界温度Ac. 以上(727qC),珠光体全部转变为奥氏体,渗碳体溶解于奥氏体中.当钢从高温缓慢冷却,低于A.点时,奥氏体又转变为片层珠光体组织.如果将钢在A.点以下温度加热,珠光体中渗碳体由片状转变成粒状的可能性不大,仍然保持着层片状.由此可见,低碳钢必须通过冷塑性变形,使其珠光体中的片层渗碳体破碎,这些渗碳体碎块在随后的球化处理中作为球化的核心,同时钢在塑性变形中内部积蓄的储存能作为球化的驱动力,才能通过低温退火的方式进行球化处理.4拉拔工艺对低碳钢丝球化退火的影响拉拔工艺对SWRM10低碳钢丝渗碳体球化程度的试验结果_2表明,为使渗碳体尽可能地破碎, 使晶粒尽可能地积蓄高的能量,为缩短保温时间打下基础,则需要钢丝具有足够的变形量.表1显示了拉拔总压缩率对球化程度的影响.表l总压缩率对球化程度的影响不同总压缩率所需加热时间/h加热温度/~C——50%4JD%20%由表1可知,冷加工总压缩率越大,则越容易形成粒状碳化物.据资料介绍,球化退火的低碳钢丝SWRM10在拉拔时,部分压缩率宜控制在20%～25%的范围内,总压缩率应控制在60%以上,更大的总压缩率则效果不明显.5低碳钢丝球化退火工艺5.1加热温度加热温度是低碳钢丝球化退火的关键因素:渗碳体球化过程是在Fe—C平衡图的铁素体加渗碳体区域范围内进行的,加热温度应略低于A.点(727 qC).如果加热温度过高,进入Fe—C平衡图奥氏体加铁素体区域内,奥氏体的碳含量沿Gs线变化,冷却时,奥氏体转变为片层珠光体.加热温度过低,碳原子扩散能力低,储存能释放不完全,渗碳体的球化过程就需要很长的时间(参看表1),工业生产是不可能采纳的.因此,低碳钢丝球化退火温度尽可能选择择靠近Al点,但必须低于Al点,以保证渗碳体的球化过程在铁素体一渗碳体区内进行.据资料_2介绍,SWRM10钢丝的球化退火工艺如图3所示.p\魁蟪图3SWRM10钢丝球化退火工艺曲线根据资料b介绍,ML18A钢丝球化退火工艺如图4所示.由于低碳钢内加入少量合金元素(例如铝),提高了A.点的温度值,因而加热温度也随之适量升高28?金属制品第28卷,毪赠图4ML18A钢丝球化退火工艺曲线保温时间是根据装丝量而定,一般为3—6h.冷却速度不大于60~C/hl4.一般来说,随炉冷却,冷至600cc以下出炉.6低碳钢丝球化处理的技术指标ML18A钢丝球化退火的主要技术指标规定如下:抗拉强度I>370MPa面缩率I>55%显微硬度HV0≤163极限压缩率￡>67%晶粒度5～7级球化级别1～4级球化组织1～4级合格,而1～2级为最优退火组织.◆中国期刊方阵双效期刊◆传播钢管技术促进钢管发展◆融技术,经济于一体7结语低碳钢丝球化退火是在Fe—C平衡图A点以下进行的.渗碳体的球化过程是以冷加工时已破碎的片层渗碳体碎片为核心,主要以塑性变形后的储存能为驱动力,促使渗碳体在铁素体中曲率半径小的界面溶解,并沉淀在曲率半径大的界面上,最后聚集成粒状,这就是低碳钢丝球化退火的全过程.低碳钢丝球化退火的关键在于加热温度,温度限定在A点以下铁素体一渗碳体区内加热.低碳钢丝球化退火温度是在再结晶退火温度范围内,实质上渗碳体的球化与铁素体的再结晶过程是同时进行的.参考文献1俞德刚,谈育煦.钢的组织强度学——组织与强韧性.上海:上海科学技术出版社,1983.117,122,428～4292胡坚石.SWRM10盘条替代SWRCH10A生产冷顶锻钢丝工艺研究.金属制品,2000,26(5):13～173林国庆.ML18A冷顶锻钢丝的试制.金属制品,2000,26 (1):27～294日本线钢觞合编.钢熟虞理.丸善株式舍社,1969:465刘小平.铆螺钢丝镦头开裂原因分析.金属制品,1998,24(6):31(收稿日期:20O2—07—18)作者简介孟运杰1935年5月生,高级工程师,退休前为合肥五金五厂总工程师《钢管》杂志◆创新,实用,系统,导向◆精关的大16K,新颖的广告创意◆精诚为冶金行业内外读者服务《钢管》系全国性公开发行期刊,由攀钢集团成都钢铁有限责任公司主办,中国钢铁工业协会钢管分会,中国金属学会轧钢学会钢管学术委员会协办,《钢管》11次荣获部省优秀科技期刊奖.《钢管》纵揽国内外钢管(无缝?焊接)生产,科研,设计中的新技术,新工艺,新设备,新产品以及经营管理,市场营销,财经商情,价格物流,环保节能等经验成果与动态.欢迎各界朋友订阅,本刊除邮局发行外,还可随时办理零星函购(另付邮资费12.00元).国内发行代号:62一l95国外发行代号:4780BM双月刊定价:8.00元全年:48.00元地址:四川省成都市牛市151?攀钢集团成都钢铁有限责任公司内《钢管》杂志社邮编:610066户名i钢管杂志社开户银行:工商行成都市双桥分理处帐号:4402216009024906682联系人:陈莉电话:(028)8455313684408096传真:(028)84553136。
金属针布专用钢丝球化退火工艺研究
球化退火是使钢获得弥散分布在铁素体基体上
的细粒状（ 球状） 碳化物组织的工艺方法 ， 目的为改 其 善切削性能 ， 减少淬火时的变形开裂倾 向性 ， 使钢件 最 终得到相 当均匀 的力学 性 能＿ 。金属 针 布用 钢 丝 】 Ｊ
进行球 化退火 ， 主要 是 为 了便 于 冲齿 ， 提 高针 布 基 并 部 的韧性 ， 避免 冲齿 后针布感 应加热淬火 的开裂 。 针 布 钢丝 球 化 退 火后 ， 要求 其 中的碳 化 物 球 粒 度圆整且分布均匀， 能够达到针布钢丝球化 ３～ 级 ４
ｆ ｒ Ｍ ｅ ａ ｒ ｏ ｈｉ ｏ ｔ ｌＣａ ｄ Ｃｌ ｔ ｎｇ
Ｓ ｎ ｎ ｈ ａ Ｗａ ｇ Ｂ ｊ ｎ ｏ ｇ Ｑｉｇ ｕ ｎ ｏｉ ａ
（ ｉ ｎＵ ｉ ｒｔ ｒ ｉｔｒ ａｄ Ｔｃｎ ｌ ｙ ７ ０５ ） Ｘ ｎ ｅ ｉ ｏ ｃ ｔ ｕｅ ｎ ｅｈｏｏ １０ ５ ａ ｖ ｓｙ ｆＡ ｈ ｅ ｇ
ｉ ７ ０± ） Ｃ ａｄａｏｔ ｉ ｈａ ｐｅｅｖｔｎｔ ｕｔ ｌ； ｒ ｉｍ ｔ ． ｌ ｙＡｓ ｅ ｗｒ ｎ ｉｍ ｔｒ ｓ（０ ５ ｏ ｎ ｂｕ １０ｍｎ ｅｔ ｒｓｒａｏ ｍｅｉｓｉ ｂｅ ｆ ａ ｅ ｒ ５ ２ ｉ ｉ ｓ ａ ｏ ｄ ｅ ３ ｍｍ ａｌ ｔ ｌ ｉ ａｄｄａ ｅ ｏ ｅ ｅ ｅ
罩式炉在金属针布钢丝球化工艺上的应用
罩、 个冷却罩和 ２ １ 个阀站 ， 控制系统可 以 １ １ 台 套 或几台 １ 。 套
炉台是罩式炉主体部分， 由大功率变频 电动机 带动的风机打出的风通过扩散器 、 导流板在 内罩 内 强制对流循环 ， 使热风在钢丝之间充分进行热交换 。 加热罩的加热方式采用了经济和环保的液化气作为 燃料的燃气加热方式。燃气通过加热罩的烟气回流 加热系统进行预热 ， 提高了燃气的温度 ， 保证 了燃气 的充分燃烧 ， 计算机控制系统通过 比较炉 内实 际温 度与设 定 的工艺 温 度 曲线 的差 距 ， 调节 助燃 空 气 的 流量和压力， 由此来调节助燃空气和燃气的比例 ， 改 变烧嘴的燃烧强度 ， 实现精 确控温 。阀站负责炉 内 保护气体的输入和排放 ， 包括氮气输入系统 、 氢气输 入系统， 具体由计算机进行控制 。控制采用二级计 算机控制系统（ 如图 ２ 所示 ） 。第 １ 级为生产控制计 算机控制系统 ， ２级为生产数据获取 、 第 保存和模型 分析计算机系统 。
２ ３ １ 冷却 水监 控 ．．
每
商 囱
囱
围 ２ 无 氧化 罩 式 退 火 炉 控 制 系 统 结 构
１ 级计算机控制系统的功能： 接受 ２级计算机发送 的指令 ； 对生产过程进行
罩式炉正常运行时必须保证用于冷却 内罩法兰 槽、 炉台法兰、 变频 电动机 、 保护气氛排放热交换器 的水流量 ， 水流量 由流量开关 监测。一旦水流量减 少， 控制系统给出“ 冷却水流量低报警” 并送 给计算 机 ， 台循环风机降速。若时间超过设定值 ， 炉 循环风
６ 需要注意 的问题
６ １ 需彻底清洗干净挂具及零件表面残存 的砂粒 ．
球化退火实验报告
球化退火实验报告1. 引言球化退火是金属材料热处理的一种常用方法，通过加热和控制冷却过程，使金属材料的晶粒尺寸均匀分布，增强其塑性和韧性。
本次实验旨在通过球化退火过程，观察不同退火温度对金属材料的晶粒尺寸、显微组织和机械性能的影响。
2. 实验方法2.1 材料准备选取一块工业纯铜材料作为实验样品，尺寸为20mm ×10mm ×5mm。
将样品切割成小块，并使用砂纸对样品表面进行打磨和除脏。
2.2 实验设备- 电阻炉：用于加热样品到退火温度。
- 水槽：用于冷却退火后的样品。
- 显微镜：用于观察样品的晶粒尺寸和显微组织。
- 間隔物：用于保护样品免受气氛氧化。
2.3 实验步骤1. 将样品放入电阻炉中，以600的速度加热到800，保持30分钟。
2. 关闭电阻炉加热，打开炉门，让样品冷却到室温。
3. 将样品从电阻炉中取出，放入水槽中冷却3分钟。
4. 从水槽中取出样品，清洁并晾干。
5. 使用显微镜观察样品的晶粒尺寸和显微组织，并记录观察结果。
3. 实验结果3.1 晶粒尺寸观察对不同退火温度下的样品进行观察，得到以下结果：退火温度（）晶粒尺寸（μm）600 50700 30800 20900 101000 5从上表中可以看出，随着退火温度的升高，样品的晶粒尺寸逐渐减小。
当退火温度达到1000时，样品的晶粒尺寸最小，为5μm。
3.2 显微组织观察使用显微镜观察不同退火温度下的样品显微组织，得到以下结果：- 600退火后，样品的晶粒呈现较大的尺寸，晶界处存在多个孪晶。
- 700退火后，样品的晶粒尺寸明显减小，晶界处的孪晶逐渐减少。
- 800退火后，样品的晶粒尺寸进一步减小，晶界处的孪晶极少。
- 900退火后，样品的晶粒尺寸继续减小，晶界处几乎没有孪晶。
- 1000退火后，样品的晶粒尺寸最小，晶界处无孪晶。
4. 结论通过本次实验，我们得到以下结论：1. 不同退火温度对金属材料的晶粒尺寸有显著影响，随着退火温度的升高，晶粒尺寸逐渐减小。
球化退火和不完全退火的温度范围
球化退火和不完全退火的温度范围
退火是一种热处理工艺，通过加热和冷却金属材料，来改变其
结晶结构和性能。
球化退火和不完全退火是其中两种常见的退火方式，它们都有各自的温度范围和特点。
球化退火是一种将过冷的奥氏体钢加热到适当温度，然后在空
气中冷却的热处理工艺。
其目的是将奥氏体组织转变为球状铁素体
和珠光体的混合组织，以提高钢的塑性和韧性。
球化退火的温度范
围通常为650-700摄氏度，保温时间为1-2小时，然后空冷至室温。
这一过程可以有效地消除应力和提高材料的加工性能。
而不完全退火是一种将奥氏体钢加热到适当温度，然后在炉内
缓慢冷却的热处理工艺。
其目的是使奥氏体组织转变为珠光体和贝
氏体的混合组织，以提高钢的硬度和强度。
不完全退火的温度范围
通常为750-900摄氏度，保温时间根据材料的不同而有所变化，然
后缓慢冷却至室温。
这一过程可以有效地提高材料的硬度和强度。
总的来说，球化退火和不完全退火是两种常见的退火方式，它
们的温度范围和特点各有不同。
选择合适的退火工艺对于金属材料
的性能和用途至关重要。
通过科学合理的退火工艺，可以有效地改善材料的性能，满足不同工程的需求。
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关于金属针布钢丝的球化退火工艺分析
作者：张伟伟
来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2015年第12期
摘要：我国金属针布生产所存主要问题，包括一致性差、使用寿命短以及针尖耐磨度较低等，为全面满足市场需求，还需要在现有基础上进一步进行技术研究。
金属针布为重要纺织用梳理器材，其生产质量与针布钢丝热处理效果有直接联系，尤其是针布钢丝球化退火工艺，需要确保工艺实施的规范性，提高其实施效果。
本文就金属针布钢丝球化退火工艺进行了简要分析。
关键词：金属针布；钢丝；球化退火
球化退火工艺是金属针布生产的重要环节，也是金属针布耐磨性的保障措施之一。
钢丝球化退火处理目的是改善切削性能，避免淬火环节出现变形以及开裂等问题，提高产品力学性能的均匀性。
从生产现状来看，无氧化罩式炉球化退火过程中球化温度、冷却速度以及保温时间等参数的控制还存在一定不足，需要采取措施进行优化，争取不断提高产品生产效率。
1 金属针布钢丝球化退火工艺分析
金属针布钢丝球化退火工艺实施原理，即使得钢丝获得弥散分布于铁素体基体上的细粒体碳化物组织，对产品切削性能进行优化，提高钢件性能的均匀性，避免淬火阶段出现变形开裂问题。
对金属针布钢丝进行球化退火处理后，可以提高冲齿处理效果，改善针布基部韧性。
工艺实施后应检查碳化物球粒度是否圆整以及分布是否均匀，应保证其能够达到针布钢丝球化2.3-3.5级的要求，不得存在过热、过烧或者脱碳等问题[1]。
2 金属针布钢丝球化退火工艺质量影响因素
2.1 钢丝化学成分为确保针布生产质量，应控制好原材料性能，选择用满足生产要求的优质碳素钢盘条作为原材料，使得材料脆性在允许范围内。
应选择用同一批且相同类型材料，一般碳含量偏差会控制在0.02%，一般应尽量选择用同批次原材料，因为其含碳量均匀性明显高于不同批次材料，能够降低含碳量不均匀造成的影响，保证所生产针布的硬度与塑性特征满足要求，同时在轧制阶段也可以减少钢丝单位面积体积纵向延伸或者横向宽展等问题的发生。
2.2 表面氧化脱碳金属针布钢丝球化退火处理阶段，一般选择会先抽真空后填充氮气、氢气等方法，控制表面氧化与脱碳情况的发生，确保产品处理后满足光亮退火效果。
在此环节中，如果存在抽真空不足、温度偏高以及退火罐漏气等问题，再加上操作行为不规范，很容易造成钢丝与坯条外层出现氧化与脱碳现象，产品表面发乌，情况严重的甚至会出现氧化脱碳超标的情况。
随着炉内氧化性气氛的增大，则钢丝表层更容易出现脱碳现象，同时脱碳程度也会
越深一般会在坯条齿部集中出现脱碳问题，冲齿处理后齿尖碳含量过低，同时淬火阶段后齿尖硬度降低，会导致针布耐磨性过低，在后期使用过程中会缩短其寿命。
2.3 钢丝表面质量钢丝以及坯条表面质量也会对金属针布质量产生较大影响，其中常见磷化正火钢丝、球化轻拉拔钢丝以及磷化球化钢丝可以有效处理存放过程中存在的锈蚀问题。
通过对钢丝材料表面进行磷化与轻拉拔处理，可以有效改善其所存质量问题，提高材料表面光滑性，同时还可以有效避免裂纹、磷化层等问题的发生，有效提高针布冲淬后齿尖质量[2]。
但是如果对钢丝进行磷化酸洗过度，会导致材料粗糙度过低，在经过轧制工艺后，造成坯条黑斑点磷化层增加。
3 金属针布钢丝球化退火工艺试验分析
3.1 试验材料与设备选择50Cr合金钢丝作为试验对象，对其进行酸洗、磷化处理，并通过直进式拉拔机将其拉拔到Φ2.15mm状态。
球化退火工艺，所选设备为SRJX249型箱式电阻炉，最高温度可达1000℃，炉膛尺寸为500mm×300mm×200mm[3]。
同时，还选择用GX51型金相显微镜。
3.2 试验工艺对金属针布试验经验进行总结，初步判断影响钢丝双相区球化退火的原因主要包括：加热温度与时间、保温温度与时间以及冷却速度等。
本试验最终确定冷却速度为25℃/h，正式试验操作时，确定冷却速度为确定数值，然后调整其余试验参数，分析不同因素对钢丝球化组织的影响，最终通过对比来确定出最佳工艺。
3.3 试验结果将球状珠光体直径、试样测面维氏硬度以及球化均匀度等设定为试验考查指标。
正式试验操作时，选择Cr元素加入到试验对象钢丝中，增大奥氏体化温度，减慢碳元素在奥氏体中扩散速度，同时控制球化速度与时间，实验证明对钢丝组织球化渗碳体影响较大，难以正常增大。
对试验结果进行分析时，将球状渗碳体作为分析对象，其越大、球状均匀度越高，且退火后钢丝维氏硬度越低越好。
通过表1极差Ri值来确定各因素对球状珠光体尺寸大小影响效果进行分析，并确定影响顺序为：A>D>C>B。
将因素水平作为横坐标，将球状珠光体直径平均值以及球化效果得分平均值作为纵坐标，确定影响因素与指标关系图。
3.4 结果分析
第一，加热温度是影响球状珠光体尺寸大小以及球化均匀度的主要因素，随着加热温度的增加，球状珠光体直径先增大后减小，而球化均匀度会伴随着温度的增加而降低。
第二，如果温度过高，或者保温时间长，则会导致残留碳化物进入到基体内部；如果降低加热温度与保温时间，最终试验残留物会以片状形存在，稳定性比较高不容易溶解。
第三，随，在增大保温温度时，反应物聚集效果更为明显，并且会得到不同均匀度的粗粒状碳化物。
如果降低保温温度达到一定限度，会减缓碳化物聚集速度，并会减小碳化物直径。
4 结束语
金属针布钢丝球化退火工艺实施效果对产品最终质量有着较大影响，因此需要结合工艺原理，结合以往工作经验，确定工艺效果影响因素，有针对性的采取措施进行优化，降低各项因素影响，争取不断提高产品质量。
参考文献：
[1]刘嘎，王伯健.金属针布钢丝的球化退火工艺[J].金属制品，2007，04：9-13.
[2]刘嘎，王伯健.金属针布专用钢丝低温球化退火工艺[J].金属制品，2007，05：10-12.
[3]刘嘎，王伯健.50Cr合金钢丝双相区球化退火工艺研究[J].纺织器材，2008，02：8-10.
作者简介：张伟伟（1985-），男，江苏南通人，学历：本科，工作单位：金轮科创股份有限公司，研究方向：热处理。