[发明专利]钢丝感应加热处理装置、方法、轮胎钢帘线及硅片切割丝

说明书

技术领域

本发明涉及钢丝的感应加热热处理装置及方法，尤其涉及超高强度钢丝感应加热热处理装置及方法。

背景技术

子午线轮胎的钢帘线钢丝及硅片切割钢丝都要求3600~4000Mpa的超高强度。

钢丝在冷拉拔塑性变形过程中必须进行热处理，热处理的目的在于消除冷拉拔过程中产生的形变强化，恢复塑性，为继续冷拉拔提供合理的可加工的组织结构，同时要具有适合的原始强度，钢丝在此强度基础上冷拉拔变形强化，达到所期望的高强度成品。

目前，钢丝的强化方法是将半成品钢丝进行索氏体化热处理，然后进行多次冷拉拔，产生冷塑性变形强化。索氏体化处理是将钢丝在加热炉中加热奥氏体化（850－900℃），然后在450－550℃铅浴中冷却并等温，加热速度在10℃/秒以下，晶粒度为8－9级，晶粒并未对强化作出贡献，索氏体化后的钢丝最高强度小于1400Mpa，索氏体化后进行最后拉拔。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢丝感应加热热处理装置及方法，用于生产4000Mpa或更高的超高强度钢丝的组织结构。

为实现上述目的，本发明提出一种钢丝感应加热热处理装置，包括顺序连接的第一感应加热器、水雾冷却室、等温室及第二感应加热器，所述第一感应加热器对钢丝进行奥氏体化加热，所述水雾冷却室对奥氏体化后的钢丝进行快速冷却至下贝氏体转变区温度，所述等温室将冷却后的钢丝等温分解为下贝氏体，所述第二感应器对经等温室后的钢丝进行感应加热回火。

其中，所述钢丝的奥氏体化加热速度为500℃/秒以上，晶粒度11-14级。

其中，所述钢丝的奥氏体化加热温度850－900℃，加热时间0.8－1.2秒。

其中，所述水雾冷却室对奥氏体化后的钢丝在水雾中快速冷却到下贝氏体转变区400℃以下、M_S点以上，冷却时间小于1秒钟，形成过冷奥氏体。

其中，所述等温室的温度在400℃以下M_S点以上，所述过冷奥氏体在所述等温室内转变为下贝氏体。

其中，所述回火温度为400－500℃，加热速度为500℃/秒以上。

其中，所述等温室中设有上下多个迥转轮，所述钢丝在上下迥转轮上来回排列，通过调节钢丝悬挂迥转轮的数量调节等温时间。

其中，于所示第一感应加热器前设置钢丝刷，去除钢丝表面的氧化皮。

其中，所述第一感应加热器及所述第二感应加热器其中至少一者包括感应线圈、电源及电刷，所述电刷通过连接导线连接，所述钢丝于所述感应线圈中被加热，并且，所述钢丝于所述感应线圈两端外分别与所述电刷接触，其中，所述感应线圈及所述电源组成钢丝感应加热器的初级电流回路，所述钢丝、所述电刷及所述连接导线组成钢丝感应加热器的次级电流回路，所述连接导线位于所述感应线圈的外部。

其中，所述第一感应加热器及第二感应加热器至少一者还包括杠杆，所述电刷装置于所述杠杆的一侧，并且，所述杠杆的另一侧装置有滑块，所述滑块可以在杠杆上移动，所述电刷的重力与其力臂产生的重力矩大于所述滑块的重力与其力臂产生的重力矩。

其中，所述第一感应加热器及第二感应加热器至少一者为由异形铜管绕成的多匝螺旋线圈，并且，在该感应加热器的相对内侧铜管的厚壁处加工有一内孔，该内孔与加热钢丝之间设有陶瓷套管，该内孔的内侧表面涂覆有一陶瓷层，该内孔的直径D与加热钢丝的直径d满足1/2(D-d)<(3～5)mm。

其中，所述水雾冷却室包括供水管道及压缩空气管道，分别用于通入冷却水及压缩空气，该水雾冷却室内设置有水舱、气舱及雾化混合室，通入的冷却水与压缩空气经过雾化混合室形成喷射水雾，该水雾冷却室的前端设有一套管，该套管伸入到该雾化混合室，将水舱与钢丝隔离，该套管与该水舱之间设置有喷水口，该喷水口沿周向分布，该套管通过螺纹移动调节其伸入雾化混合室的长度，该气舱的后端侧面设有喷气口，该喷气口沿周向分布，其与钢丝轴线形成一入射角，所述雾化混合室的后端设有一缩颈，该冷却段包括一引水管，该引水管的长度可调。

并且，为实现上述目的，本发明提出一种钢丝感应加热热处理方法，包括：

步骤1：所述钢丝在第一感应加热器中进行奥氏体化加热；

步骤2：经步骤1奥氏体化后的钢丝在水雾冷却室内进行快速冷却至下贝氏体转变区温度；

步骤3：经步骤2冷却后的钢丝在等温室内等温分解为下贝氏体；

步骤4：经步骤3等温后的钢丝在第二感应器内进行感应加热回火。