一种水浴热处理铝包钢用钢芯的溶液及其处理方法与流程

文档序号:13755253阅读:537来源:国知局

本发明涉及铝包钢加工领域,具体涉及一种铝包钢用钢芯索氏体化的冷却处理工艺。



背景技术:

铝包钢线是一种电力用高效双金属复合材料,由一根圆钢丝外边均匀地连续紧密包覆一层高纯铝层而成,这种材料既具有铝的良好导电性,又具有钢的高强度性能。其制造基本过程如下:高碳钢盘条根据其冷加工性能,经过预拉成一定直径的钢芯,再对钢芯进行索氏体化等温热处理,热处理后的钢芯进行连续挤压包覆一定厚度的铝层,形成铝包钢母线,铝包钢母线经过合适的拉拔冷加工,形成所需要的直径、强度和铝层厚度的铝包钢线。

其中对钢芯进行索氏体化等热处理的目的在于:盘条在拉拔成钢丝过程中,冷加工变形到一定程度后,产生表面硬化和内应力,无法再继续进行拉拔冷加工,此时应对钢丝进行热处理,使钢丝消除加工硬化和内应力,重新获得获得均匀的成分和适于冷加工所需要的良好的索氏体化组织,以便后续继续进行冷加工。

目前钢芯索氏体化等温热处理的基本方法是采用铅浴淬火技术:将钢丝送入加热炉加热,炉温一般控制在900-1200℃之间,以实现钢组织的完全奥氏体化,奥氏体化后的钢丝很快送入温度为450-600℃的铅液之中淬火,使钢组织在此温度迅速完成转变成索氏体化,以达到获得钢芯均匀的成分和适于冷加工的组织的目的。

这种方法的缺点是需要大量用到铅,热处理铅锅通常盛几十吨铅液,高温下的铅液具有挥发性,铅液与氧气反应还产生大量的氧化铅(铅土),很容易造成重金属铅污染,操作工人通过呼吸吸入带铅尘的空气,接触金属铅和铅土吸收铅,容易产生铅中毒。因此,铅浴淬火技术对环境造成重金污染,对人体健康造成危害,国家已经严格限制工业用铅的数量,减少环境污染。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种水浴热处理铝包钢用钢芯的溶液及其处理方法,即得实现铝包钢用钢芯的索氏体化,同时,又能减少有害物质的排放,是一种经济环保的处理工艺。

本发明采用的技术方案涉及一种水浴热处理铝包钢用钢芯的溶液,所述溶液为浓度为10%~25%的聚丙烯酸钠水溶液;所述聚丙烯酸钠水溶液的温度控制在85~95℃之间。

本发明采用的技术方案还涉及一种采用上述水浴热处理铝包钢用钢芯的溶液的水浴热处理方法,该方法包括以下步骤:(1)将铝包钢用钢芯送入加热炉中加热至900~1200℃;

(2)将加热后的铝包钢用钢芯直接输送入温度为85~95℃、浓度为10%~25%的聚丙烯酸钠水溶液中进行索氏体化处理,处理时间为9~18S。

本发明的有益效果:本发明将温度在900℃以上的钢芯迅速放入聚丙烯酸钠水溶液中,使的钢芯周围迅速形成蒸汽膜,钢芯与液体之间因蒸汽膜而隔离,由于聚丙烯酸钠水溶液具有良好的表面张力,蒸汽膜不容易破裂,此时钢芯处于被蒸汽包裹的气体介质之中,液体无法接触钢芯带走大量热量,钢芯在蒸汽膜内可保持温度基本恒定,控制适当的聚丙烯酸钠溶液浓度、温度、流速,钢芯速度等参数,使钢芯一直处于500℃左右的蒸汽介质中,完成索氏体化转变。这种水浴热处理技术,既避免了铅浴热处理过程造成的环境污染和人体健康危害,又实现了钢芯索氏体化组织转变,满足钢芯包覆后的冷拔加工要求。

具体实施方式

实施例1:一种水浴热处理铝包钢用钢芯的溶液,所述溶液为浓度为10%的聚丙烯酸钠水溶液;所述聚丙烯酸钠水溶液的温度为85℃。

一种水浴热处理铝包钢用钢芯的方法,对线径为2.8mm的铝包钢丝进行处理,包括以下步骤:

(1)将铝包钢用钢芯送入加热炉中加热至900℃;

(2)将加热后的铝包钢用钢芯直接输送入盛有浓度为10%的聚丙烯酸钠水溶液的反应池中进行钢芯的索氏体化处理,所述反应池为溢流池,不断的向池中输送温度为85℃的聚丙烯酸钠水溶液,使反应池中聚丙烯酸钠水溶液的温度保持在85℃,同时,控制钢芯的移动速度,速度为17.9米/分钟,使钢芯在聚丙烯酸钠水溶液中停留8秒,完成对钢芯的索氏体化。

实施例2:一种水浴热处理铝包钢用钢芯的溶液,所述溶液为浓度为10%的聚丙烯酸钠水溶液;所述聚丙烯酸钠水溶液的温度为90℃。

一种水浴热处理铝包钢用钢芯的方法,对线径为3.5mm的铝包钢丝进行处理,包括以下步骤:

(1)将铝包钢用钢芯送入加热炉中加热至1000℃;

(2)将加热后的铝包钢用钢芯直接输送入盛有浓度为18%的聚丙烯酸钠水溶液的反应池中进行钢芯的索氏体化处理,所述反应池为溢流池,不断的向池中输送温度为90℃的聚丙烯酸钠水溶液,使反应池中聚丙烯酸钠水溶液的温度保持在90℃,同时,控制钢芯的移动速度,速度为14.3米/分钟,使钢芯在聚丙烯酸钠水溶液中停留12.5秒,完成对钢芯的索氏体化。

实施例3:一种水浴热处理铝包钢用钢芯的溶液,所述溶液为浓度为25%的聚丙烯酸钠水溶液;所述聚丙烯酸钠水溶液的温度为:95℃。

一种水浴热处理铝包钢用钢芯的方法,对线径为4.5mm的铝包钢丝进行处理,包括以下步骤:

(1)将铝包钢用钢芯送入加热炉中加热至1100℃;

(2)将加热后的铝包钢用钢芯直接输送入盛有浓度为25%的聚丙烯酸钠水溶液的反应池中进行钢芯的索氏体化处理,所述反应池为溢流池,不断的向池中输送温度为95℃的聚丙烯酸钠水溶液,使反应池中聚丙烯酸钠水溶液的温度保持在95℃,同时,控制钢芯的移动速度,速度为10米/分钟,使钢芯在聚丙烯酸钠水溶液中停留18秒,完成对钢芯的索氏体化。

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