钢丝水浴淬火新工艺介绍
钢丝水浴热处理工艺
钢丝水浴热处理工艺
高西珍;任光
【期刊名称】《金属制品》
【年(卷),期】1996(022)005
【摘要】用聚丙烯酸钠水溶液作为介质，控制钢丝加热后的冷却速度，可获得利于拉拔的组织。
与铅浴热处理进行了对比分析，指出了水溶热处理的优点。
【总页数】3页(P46-48)
【作者】高西珍;任光
【作者单位】青海钉丝厂;青海钉丝厂
【正文语种】中文
【中图分类】TG162.85
【相关文献】
1.钢丝绳用钢丝最佳热处理工艺方案的研究 [J], 罗跃勇;徐孝辉
2.水浴与铅浴钢丝组织与性能对比研究 [J], 徐红;陆毅;谢学锋
3.帘线钢丝水浴淬火介质的应用研究 [J], 李姣桃;王洪峰
4.高疲劳性能水浴制绳钢丝拉拔性能研究 [J], 蒋婷慧;刘红芳;谢学锋
5.钢丝的水浴索氏体化处理 [J],
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钢丝水浴淬火新工艺介绍
钢丝水浴淬火新工艺介绍近来我公司经过多方面的研究与实验，吸取国外最先进的工艺技术，以成功开发出一种环保、节能全新型的淬火生产工艺。
就是水空气淬火简称水浴。
我们就铅浴淬火、流砂床淬火处理方式做过相对的比较。
铅浴：铅浴淬火是良好的热传导性能和相对等温的淬火方式，对于产品质量来说也有比较好的组织稳定性和一致性，设备投资相对小，但是算一算运行成本还是比较昂贵的，到目前国内铅淬火的方式仍旧被许多企业广泛应用。
在现实操作铅淬火所带来的各项弊病也是我们生产过程中难以解决的，主要的问题有：1. 环境污染：铅蒸汽和废渣的处理对人和环境的危害性及大已被人们广泛了解。
2. 氧化浪费：铅的成本昂贵，常规的每锅用铅大约在50吨左右,约人民币80万元，在加上铅锅的装机容量：总在300千瓦左右。
铅块在铅锅里经过高温形成铅液。
铅液的高温氧化必然要带来铅液的大量耗损，还有铅锅的用电量也是大得惊人。
3. 操作维护：铅锅的覆盖、清理和保养工作繁重恶劣；铅锅的高温操作环境对我们操作工而言所面临的有生产、保养等操作维护不便，特别要提醒大家的铅锅对人生的安全产生着特大的威胁；大功率的铅泵和加热、冷却系统带来电能、机械的大量消耗；对于连续处理的情况下有时需要一些庞大的如液化气等基础设施投入。
4. 挂铅风险：铅淬火对于线材和钢丝表面处理要求高，对炉子加热气氛要求高，就算你配的是进口的炉子、铅锅等良好设备的前提下也不可避免会有挂铅现象的发生。
针对这些问题，铅浴淬火工艺在我们实际使用过程中它是牺牲了好多环境、健康、能源的一种淬火方式，鉴于此，铅浴淬火这套工艺是国家目前制约和控制的一个项目。
砂浴：相对来说，流砂床的淬火方式比铅浴要环保得多，从热处理的原理和结果来看，获得的组织也比铅浴有更好的弥撒性和片间距，但是在带来优势的同时，流砂床淬火工艺也同样存在一些严重的问题：1. 设备硬件：设计复杂，造价昂贵。
2. 操作维护：易损件多；维护频率高；必然的液化气设施投入，炉子和砂床需要气氛控制，工艺控制是比较复杂的。
弹簧钢丝水淬火工艺流程
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选择合适的弹簧钢丝原材料，通常为高碳钢或合金钢。
钢丝热处理工艺控制
热处理部分包括炉子和水浴淬火部分，钢丝在拉拔过程中，组织结构被破坏，晶粒被拉长、晶界破裂，通过5（或4）段式的明火炉来完成奥氏体化，重塑晶粒，然后在淬火槽中，将Fe3C重新排列，获得所需的索氏体组织。
热处理就是使固态金属加热到一定温度，并在这温度保持一定时间（保温）然后以一定的冷却速度、方式冷却下来，从而改变金属其内部组织，获得预期性性能的工艺过程。
达到充分发挥材料潜力，提高产品质量，延长使用寿命的目的。
炉温和炉压1、钢丝在炉内升温曲线L1线：加热太快，钢丝在高温区时间长，奥氏体晶粒生长太大。
Mn、Si、P、S等微量元素容易晶界聚集，影响钢丝的强度。
L2线：在600℃左右开始形成氧化皮，吸热加快，升温加快。
在750℃左右，钢丝组织发生相变，需要强烈吸热，但温度不会上升。
在950℃左右保温合适时间，奥氏体晶粒大小合适，渗碳体充分融入。
没有融合进奥氏体的渗碳体对强度没有帮助，会降低钢丝的强度。
（起作用的碳变少了，好像损失了碳。
）L3线：加热太慢，保温不充分，奥氏体中渗碳体融入不足，降低强度。
奥氏体晶粒的长大是通过原子扩散而实现的，原子的扩散能力是随温度指数规律递增的，因此奥氏体晶粒也将随温度的增高而急剧长大。
可以说，影响奥氏体晶粒长大的诸多因素中，加热温度是最重要的。
所以在钢帘线生产中，工艺温度设定反应的是工艺技术水平；而实际温度的保持与控制反应的是设备保养和生产操作水平。
部分规格的基础炉温设定见下表：Ψ=010 S SS（S0为钢丝原面积，S1为断面面积，Ψ为断面收缩率）面缩率是检验奥氏体化程度的指标。
面缩率太高，钢丝加热不充分，钢丝的延伸性好，但淬火强度不够；面缩率太低，钢丝温度太高，钢丝比较脆延展性差，强度因晶界杂质聚集而不足。
在走线速度、炉温准确、钢丝完全奥氏体化的前提下，炉温和面缩率成反比，炉子最后区温度与线温保持30-50℃的温高一般不得调整，每次调整量按10℃/次/区递推。
3、炉子最后保温区炉子最后区为保温区，仅仅提供钢丝损失的热量，不再加热线温。
钢丝淬火工艺技术
钢丝淬火工艺技术钢丝淬火工艺技术是指通过控制钢丝的加热温度和冷却速度，使钢丝达到一定的硬度和耐磨性。
它是钢丝制造过程中非常重要的一环，对于提高钢丝的性能和质量具有重要作用。
下面将详细介绍钢丝淬火工艺技术。
首先，钢丝淬火前需要进行适当的预处理工作。
预处理主要包括酸洗、退火和拉丝等工艺。
酸洗可以清除钢丝表面的氧化物和杂质，保证钢丝的纯净度；退火可以消除钢丝内部的应力，并改善钢丝的延伸性；拉丝则是为了获得所需的钢丝直径和表面粗糙度。
接下来是加热工艺。
加热的目的是使钢丝达到淬火温度，同时保持其形状不发生变形。
钢丝的淬火温度通常为850℃~950℃，具体的温度取决于钢丝的材质和用途。
加热的方式可以是电阻加热、感应加热或火焰喷枪加热等，根据生产情况选择合适的加热方式和参数。
然后是冷却工艺。
冷却的目的是使钢丝迅速冷却，使其达到所需的硬度和耐磨性。
冷却可以采用淬水、淬盐浴或气体冷却等方式。
淬水冷却是最常用的方式，通过快速冷却可以使钢丝的组织转变为马氏体，提高钢丝的硬度；淬盐浴则是通过浸泡在盐浴中的方式进行冷却，可以加快冷却速度，进一步提高钢丝的硬度和耐磨性。
气体冷却是通过喷射冷却的方式进行，适用于某些对表面不得有水痕的钢丝。
最后是淬火后处理工艺。
淬火后的钢丝通常存在一定的残余应力和变形，需要进行适当的处理。
常见的处理方式有回火和应力释放等。
回火可以消除残余应力，并改善钢丝的塑性；应力释放则是通过特定的方法，使钢丝内部的残余应力得到释放。
总的来说，钢丝淬火工艺技术是钢丝生产过程中不可或缺的一部分。
通过科学合理的工艺参数和控制措施，可以使钢丝具有良好的性能和质量，提高其使用寿命和经济效益。
在实际生产中，要根据具体的钢丝材质和用途，选择合适的淬火工艺，并加以优化和改进，以满足不同领域的需求。
钢丝水淬火说明
钢丝水淬火说明-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1钢丝水淬火（AQ）工艺说明一工艺介绍AQ淬火是一种将钢丝在水（蒸汽）中冷却淬火的工艺。
钢丝从炉子中出来，得到完全的奥氏体。
如果冷却速度过快，一般得到坚硬的马氏体，根本无法拉拔。
在水中加入添加剂Aqua Quench 110后，AQ110能提高水的粘度，提高水的汽化温度，降低热传导率，使热的钢丝表面形成一层蒸汽膜。
钢丝和水不直接接触，钢丝在水中通过蒸汽膜与水进行热交换，实现钢丝的慢速冷却。
钢丝在任何时候都不能与水接触（如图）在转换未完成之前，钢丝必须被膜态沸腾产生的蒸汽膜所包围。
转变没有结束，钢丝与水接触会形成马氏体。
钢丝钢丝电镀钢丝的WAP一般分3个过程：(1)钢丝在第一个水槽（WT1）中冷却至650℃左右，在蒸汽膜破裂之前离开水槽1，组织为过冷奥氏体。
(2)钢丝在空气中冷却至620℃左右，开始发生过冷奥氏体向细珠光体/索氏体的转变；由于这个转变是个放热过程，所以钢丝温度会上升。
(3)为保证电镀钢丝的机械性能，钢丝又被引入第二个水槽（WT2）进行冷却，实现更多索式体转变。
钢丝在离开水槽2后转变基本全部完成。
经水浴后的钢丝组织以索式体为主，并伴有少量的铁素体。
相关参数：浴液温度：90±5℃出炉线温：930±20℃出水线温：610±30℃溶液浓度:--12±2%--安全限≥8%--浸液长度～3.2m钢丝浸入溶液深度10～15mm二操作事项在日常操作中1启动时，必须将溶液预热至85℃。
如果溶液温度过低，钢丝提供的热量不足以立即形成并保持蒸汽膜。
2只有在达到生产速度后钢丝方可浸入AQ溶液。
如果打低速时就将钢丝浸入溶液，由于浸没时间过长，蒸汽膜在钢丝离开溶液之前就破裂了3AQ流量不能过大，否则也会导致蒸汽膜破裂4为保证蒸汽膜的稳定性，蒸汽-水界面的表面张力必须满足一个最小值。
这意味着活性AQ浓度必须足够高。
KSC72A 钢丝水浴淬火工艺及性能研究
2016 年 6 月
江苏大学硕士学位论文
摘要
目前，国内大部分钢丝生产采用的淬火介质为铅液，其原因是铅 液具有良好的高温冷却能力，较大的比热容，并且无物态变化，可以 保证钢丝在接近等温状态下发生索氏体转变。但铅浴淬火过程中产生 的大量铅蒸气会对环境和人体造成严重的伤害。为了扩大钢丝生产产 能，响应国家环保政策，急需开发出一种对环境污染小，高效的索氏 体化处理工艺。水浴淬火可以很好克服铅浴淬火的弊端，同时具有经 济、高效、对环境友好的优点。
本学位论文属于不保密 □ 。
学位论文作者签名： 年月日
指导教师签名： 年月日
KSC72A 钢丝水浴淬火工艺及性能研究
Study on the Process and Properties of KSC72A
Steel Wire Water Bath Quenching
学科专业 指导教师 姓名
材料学 邵红红 李宗科
This paper useed AQ110 as additive of steel wire water bath quenching, by the KR-SQTAⅡtype cooling curve tester to analysis cooling performance of medium, studied the cooling characteristics of different concentration and the temperature of water bath quenching medium systematically; by optical microscope, field emission scanning electron microscopy, Vickers microhardness meter, tensile test machine, non-contact 2D video measuring instrument, X-ray diffraction, DC voltage resistance tester, bending fatigue testing machine etc. equipment, studied the parameters of production line with Φ0.8mm KSC72A steel in quenching bath effect on microstructure and properties, and the results were compared with the steel wire of the lead bath quenching.At the same time, study on organization and performance during the process of wire drawing water quenching.
新淬火工艺
新淬火工艺
新淬火工艺是一种基于高压水喷淋的钢铁淬火工艺，以大面积喷射高速射流来实现钢铁的淬火和水冷理化热量传递原理，其工艺步骤包括以下几个环节：
第一步：加热钢材
钢材在生产过程中首先要进行加热，一般采用燃气或电力等方式进行加热处理，以提高钢材温度。
第二步：清洗钢材
在高压水喷淋前，钢材需要进行清洗处理，去除表面污染物和锈蚀层，以确保高压喷淋水能够更加均匀地降温。
第三步：高压水喷淋
钢材加热至一定温度后，即可进行高压水喷淋处理。
高压水喷淋分为喷淋头和水泵两个组成部分。
喷淋头和钢材之间的喷淋距离和喷淋速度可以根据钢材的尺寸进行定制。
水泵在高压下喷出水流，形成高速水流喷向钢材表面，使钢材瞬间降温。
该过程中，冷却水温度的控制和水流的方向和流量的均匀性是关键因素。
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钢丝水浴淬火新工艺介绍
近来我公司经过多方面的研究与实验，吸取国外最先进的工艺技术，以成功开发出一种环保、节能全新型的淬火生产工艺。
就是水空气淬火简称水浴。
我们就铅浴淬火、流砂床淬火处理方式做过相对的比较。
铅浴：铅浴淬火是良好的热传导性能和相对等温的淬火方式，对于产品质量来说也有比较好的组织稳定性和一致性，设备投资相对小，但是算一算运行成本还是比较昂贵的，到目前国内铅淬火的方式仍旧被许多企业广泛应用。
在现实操作铅淬火所带来的各项弊病也是我们生产过程中难以解决的，主要的问题有：
1. 环境污染：铅蒸汽和废渣的处理对人和环境的危害性及大已被人们广泛了解。
2. 氧化浪费：铅的成本昂贵，常规的每锅用铅大约在50吨左右,约人民币80万元，在加上铅锅的装机容量：总在300千瓦左右。
铅块在铅锅里经过高温形成铅液。
铅液的高温氧化必然要带来铅液的大量耗损，还有铅锅的用电量也是大得惊人。
3. 操作维护：铅锅的覆盖、清理和保养工作繁重恶劣；铅锅的高温操作环境对我们操作工而言所面临的有生产、保养等操作维护不便，特别要提醒大家的铅锅对人生的安全产生着特大的威胁；大功率的铅泵和加热、冷却系统带来电能、机械的大量消耗；对于连续处理的情况下有时需要一些庞大的如液化气等基础设施投入。
4. 挂铅风险：铅淬火对于线材和钢丝表面处理要求高，对炉子加热气氛要求高，就算你配的是进口的炉子、铅锅等良好设备的前提下也不可避免会有挂铅现象的发生。
针对这些问题，铅浴淬火工艺在我们实际使用过程中它是牺牲了好多环境、健康、能源的一种淬火方式，鉴于此，铅浴淬火这套工艺是国家目前制约和控制的一个项目。
砂浴：相对来说，流砂床的淬火方式比铅浴要环保得多，从热处理的原理和结果来看，获得的组织也比铅浴有更好的弥撒性和片间距，但是在带来优势的同时，流砂床淬火工艺也同样存在一些严重的问题：
1. 设备硬件：设计复杂，造价昂贵。
2. 操作维护：易损件多；维护频率高；必然的液化气设施投入，炉子和砂床需要气氛控制，工艺控制是比较复杂的。
3. 能源消耗：流砂过程使用电能和机械损耗高；合乎标准的刚砂，价格昂贵。
4. 质量方面：抛丸热交换按理论和设备加工水平来说必然带来线材和钢丝表面机械性能的不均匀性和强度散差，设备老化时严重。
5. 人体危害：对操作工而言面临的是高温危险性和刚玉砂粉尘会随着呼吸而吸入。
对身体健康造成极大的危害。
所以砂浴应该是替代铅浴的一个相对较好的淬火方法，只是对于使用者来说带来的是高投入和高维护成本，性价比不高。
近几年，随着人门对环保意识的增强，国家要求各行各业减少环境污染的呼声也日益高涨。
我们金属制品行业也不例外，要求开发环保型生产工艺已经迫在眉睫。
高、低碳、高强度钢帘线、钢丝绳的生产由多道工序组成，它们的快速加工化必须经过多次中间热处理来加以消除。
常规的生产工艺来说，铅浴、砂浴淬火是必不可少的，由于毒性很大的铅蒸汽污染，以及造价昂贵的砂浴，使一些人们呼吁应开发新的生产工艺。
近来我公司经过多方面的研究与实验，吸取国外最先进的工艺技术，以成功开发出一种环保、节能全新型的淬火生产工艺。
那就是人们期待已久的水浴淬火。
水浴：水浴不是一个全新的连续淬火方式，它是一种全新的不等温式淬火工艺。
常规上，如果线材或钢丝和单纯水直接的冷却，一般会得到坚硬的马氏体，根本无法拉拔。
但是在水中加入能提高水黏度的高分子添加剂后，会使水分子和添加剂产生良好结合，增大了水蒸汽界面的表面张力，使热传导系数率大大降低，从而实现钢丝的慢速而稳定的冷却，获得我们所需要的适合拉拔的以片间距为20~40µm左右的索氏体组织。
水浴的淬火优点：
1. 经济性：水浴设备的投入远小于流砂床和进口铅锅；淬火介质的消耗小于5元/吨；小功率的循环和换热系统。
装机容量小于5千瓦。
2. 便利性：钢丝或线材性能调整简便直观；槽体敞开，钢丝状况便于观察；维护简单，常规上在线不停车去处收集装置中杂物即可；溶液检测和添加简单，只需要简单化验条件和定期添加；溶液残渣少，常规上每年清理一次底部少量杂质。
3. 安全性：溶液温度不超过100度，没有飞溅和灼热，对操作工不会造成伤
害。
4. 质量好：组织温度，机械性能散差小，拉拔加工硬化率高，扭转、弯曲性能平衡。
5. 适用性：单级水浴即能广泛使用于2～10mm范围钢丝和线材，而且在淬火的过程中对于丝径的变化相对不敏感。
只要保证了水浴设备的设计和加工能满足水浴生产的技术条件和工艺参数；淬火介质的采购、检测和调整掌握方法；生产操作适应一些水浴操作的细节。
水浴是一个完全能取代铅浴和砂浴的全新不等温淬火工艺。