专利名称：钢芯线为双相组织的铜包钢线材生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铜包钢线材生产工艺，特别是一种钢芯线为双相组织的铜包钢线 材生产工艺。
背景技术：
铜包钢线材被广泛应用，其结构是内部为钢芯线，钢芯线的外侧为铜质材料，钢材 与铜材相互之间形成冶金结合。目前，生产铜包钢线材的工艺是先对铜带和钢芯线进行前 处理，然后将铜带连续包覆在钢芯线外侧，焊接铜带所形成的接缝，最后再对包覆焊接后的 线材进行拉拔，使铜质材料与钢质材料实现冶金结合。目前用包覆焊接法生产的铜包钢线，其钢芯线均是选用含碳量为0.08% 0.20%低碳钢线材。经拉拨后硬态铜包钢线的抗拉强度为745MPa左右，但伸长率仅
3% ；若拉拔后经退火处理，软态铜包钢线的伸长率可以达到15%，但抗拉强度仅为 380MPa 420MPa。成品线材的直径只能在2毫米以下，一般为1. 6毫米，使用受到限制。对于既要求強度高，又要求伸长率好的铜包钢线，往往选用含碳量为0.45% 0. 60%的中碳钢或高碳钢、甚至还选用含有硅、锰等合金元素的合金结构钢作为芯线，包覆 焊接后经退火处理，可获抗拉強度及伸长率都较高的铜包钢线。但是中碳钢、高碳钢或合金 结构钢线材不仅价格较贵，而且強硬性很高，给前处理、包覆焊接及拉拔造成很大困难，因 而影响铜包钢线材的成本和生产率。
发明内容
本发明的目的是提供一种操作容易、生产成本低、效率高、线材抗拉强度高且伸长 率好、直径较大的铜包钢线材的生产工艺，克服现有技术的不足。本发明的钢芯线为双相组织的铜包钢线材生产工艺，它包括如下步骤a、对铜带和钢芯线材进行前处理；b、包覆焊接；c、拉拔；d、双向化热处理；其特征在于所述的钢芯线材的材料为含碳量小于或等于0.2%的低碳钢或含有 锰和钒的低碳钢，其中锰的含量为小于或等于0.2%，钒的含量为小于或等于0. 12% ；所述的双相化热处理是对拉拔后的线材进行加热，使其温度达到740°C 950°C， 然后急速冷却，使钢芯线材获得铁素体+马氏体的双相组织。本发明的钢芯线为双相组织的铜包钢线材生产工艺，其中所述的加热是连续加 热，加热速度是为400°C /秒 500°C /秒；所述的急速冷却的冷却速度为500°C /秒
1000°c / 秒。本发明的钢芯线为双相组织的铜包钢线材生产工艺，其中所述的加热是利用管式 加热设备或高频感应加热设备或电接触加热设备进行加热的；所述的急速冷却的冷却介质是含有5% 10%盐的水溶液或含5% 10%的氢氧化钠水溶液。本发明的钢芯线为双相组织的铜包钢线材生产工艺，其中对双相化热处理后的铜 包钢线材进行回火处理，回火温度为200°C 250°C，回火时间为0. 5小时 1. 5小时。本发明的钢芯线为双相组织的铜包钢线材生产工艺，其中所述的回火设备为井式 加热炉。本发明的钢芯线为双相组织的铜包钢线材生产工艺，由于钢芯线材的材料为含碳 量小于或等于0. 2%的低碳钢或含有锰和钒的低碳钢，其中锰的含量为小于或等于0. 2%, 钒的含量为小于或等于0. 12%，且在拉拔后对线材进行双相化热处理，使钢芯线的金相组 织为铁素体+马氏体，因此，所生产的铜包钢线材的強度高，其抗拉强度可达到600MPa lOOOMPa，同时线材的伸长率好，伸长率可达15%以上，并且还提高了线材的弯曲和扭转性 能。在前处理过程中也十分方便，操作容易，生产成本低，效率高。利用本发明的生产工艺 可生产出直径达6毫米的铜包钢线材，扩大了线材的使用范围。
具体实施例方式本发明的钢芯线为双相组织的铜包钢线材生产工艺步骤如下a、对铜带和钢芯线材进行前处理；b、包覆焊接；c、拉拔；d、双向化热处理。上述前 三个步骤利用常规的生产设备按常规的工艺进行。其中钢芯线材的材料选用含碳量小于或 等于0. 2%的低碳钢，只要含碳量在0. 2%以下即可，如08钢、10钢、15钢或20钢。钢芯 线材的材料也可选用含有锰和钒的低碳钢，其中锰的含量为0. 05%或0. 10%或0. 15%或 0. 2%，只要锰的含量在0. 2%以下即可，钒的含量为0. 05%或0. 10%或0. 12%，只要钒的 含量在0. 12%以下即可。利用管式加热设备或高频感应加热设备或电接触加热设备对拉拔后的线材进行 双相化热处理，热处理过程中对线材加热后的温度控制为740°C或760°C或780°C或800°C 或820°C或840°C或880°C或950°C，即在740°C 950°C之间均可，其中加热是连续加热，加 热速度控制为400°C /秒或450°C /秒或500°C /秒，即在400°C /秒 500°C /秒之间均可。 然后急速冷却，使钢芯线材获得铁素体+马氏体的双相组织，急速冷却速度控制为500°C / 秒或600°C /秒或700°C /秒或800°C /秒或900°C /秒或1000°C /秒，即在500°C /秒 1000°C /秒之间均可。冷却介质为含有5% 10%盐的水溶液或含5% 10%的氢氧化钠 水溶液，该介质的温度为室温(环境温度)。为了具有理想的伸长率，可利用井式加热炉对双相化热处理后的铜包钢线材进行 回火处理，回火温度为200°C 250°C，回火时间为0. 5小时 1. 5小时。
权利要求
1.一种钢芯线为双相组织的铜包钢线材生产工艺，它包括如下步骤a、对铜带和钢芯线材进行前处理；b、包覆焊接；C、拉拔；d、双向化热处理；其特征在于所述的钢芯线材的材料为含碳量小于或等于0. 2%的低碳钢或含有锰和 钒的低碳钢，其中锰的含量为小于或等于0.2%，钒的含量为小于或等于0. 12% ；所述的双相化热处理是对拉拔后的线材进行加热，使其温度达到740V 950°C，然后 急速冷却，使钢芯线材获得铁素体+马氏体的双相组织。
2.根据权利要求1所述的钢芯线为双相组织的铜包钢线材生产工艺，其特征在于所 述的加热是连续加热，加热速度是为400°C /秒 500°C /秒；所述的急速冷却的冷却速度 为 500°C / 秒 1000°C / 秒。
3.根据权利要求2所述的钢芯线为双相组织的铜包钢线材生产工艺，其特征在于所 述的加热是利用管式加热设备或高频感应加热设备或电接触加热设备进行加热的；所述的 急速冷却的冷却介质是含有5% 10%盐的水溶液或含5% 10%的氢氧化钠水溶液。
4.根据权利要求2或3所述的钢芯线为双相组织的铜包钢线材生产工艺，其特征在 于对双相化热处理后的铜包钢线材进行回火处理，回火温度为200°C 250°C，回火时间 为0. 5小时 1. 5小时。
5.根据权利要求4所述的钢芯线为双相组织的铜包钢线材生产工艺，其特征在于所 述的回火设备为井式加热炉。
全文摘要
一种钢芯线为双相组织的铜包钢线材生产工艺，步骤为对铜带和钢芯线材进行前处理；包覆焊接；拉拔；钢芯线材的材料为含碳量小于或等于0.2％的低碳钢或含有锰和钒的低碳钢，其中锰的含量为小于或等于0.2％，钒的含量为小于或等于0.12％；对拉拔后的线材进行双相化热处理，所述的双相化热处理是对拉拔后的线材进行加热，使其温度达到740℃～950℃，然后急速冷却，使钢芯线材获得铁素体+马氏体的双相组织。本工艺生产的铜包钢线材強度高，抗拉强度达600MPa～1000MPa，线材的伸长率好，可达15％以上。在前处理时，易操作，生产成本低，效率高。可生产出直径达6毫米的铜包钢线材，扩大了线材的使用范围。
文档编号C22C38/12GK101992224SQ20091016621
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月13日 优先权日2009年8月13日
发明者戴雅康, 王玉凯 申请人:大连通大设备技术开发有限公司