专利名称：钢丝无铅热处理成套设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钢丝无铅热处理成套设备。本发明还涉及一种钢丝无铅热处理方法。
背景技术：
传统的钢丝感应加热是单根钢丝加热，细钢丝的生产效率很低，不适应规模生产的要求，钢丝热处理过程中的冷却介质有空气、矿物油、碱浴、盐浴、铅浴等等，每种介质的冷却能力不同，以适应不同的热处理工艺需要，但是碱浴、盐浴、铅浴作为冷却介质，冷却能力弱，而且会产生有害的蒸汽，污染环境。钢丝在加热炉中加热奥氏体化，然后在450-550°C铅浴中冷却并等温，加热速度10°C /秒以下，晶粒度为8-9级，钢丝的最高强度小于1400兆帕。因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢丝无铅热处理成套设备。本发明的另一个目的是提供一种钢丝无铅热处理方法。本发明采用的技术方案是
钢丝无铅热处理成套设备，包括顺序连接的放线机、感应加热器、喷射冷却器和收线机，所述放线机和感应加热器之间顺序连接有除锈器、前张力器和前校直牵引机，所述感应加热器和喷射冷却器之间设有空冷段，所述喷射冷却器和收线机之间顺序连接有后校直牵引机、保温箱、后张力器、自冷段、除尘器和擦尘清洁器。所述除锈器和除尘器内均设有钢丝刷。所述空冷段为一自然冷却的箱体。所述喷射冷却器上连接有供水管和压缩空气管道。所述保温箱包括箱体，所述箱体内贯穿有多根管子，每两根管子之间紧密相邻，所述箱体两侧壁开有多个圆孔，每根管子两端通过圆孔伸出箱体外，所述箱体两端设有带动钢丝来回行走的滑轮机构，所述滑轮机构包括滑轮轴和多片球铁滑轮，每个球铁滑轮中间开有轴孔，所述轴孔内套设有陶瓷套，多片球铁滑轮通过轴孔等间距套于滑轮轴上，所述滑轮轴由电动机带动控制。所述自冷段的底部安装有电扇，所述电扇出风口对准钢丝。钢丝无铅热处理成套设备的热处理方法，包括以下步骤
a、钢丝经放线机高速均衡放线后，进入除锈器，除锈器内安装有钢丝刷，有效去除钢丝表面的氧化皮；
b、钢丝再经前张力器和前校直牵引机牵引拉动，进入感应加热器中进行奥氏体化，奥氏体化加热速度为500°C /秒以上，奥氏体化加热温度为840-900°C，加热时间为O. 6-1. 2秒，晶粒度12-14级；
C、奥氏体化后的钢丝进入空冷段，自然冷却O. 5-0. 8秒，再进入喷射冷却器，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°C以下、Ms点以上，冷却时间O. 5-1秒,形成过冷奥氏体；
d、过冷奥氏体经后校直牵弓I机牵引拉动进入保温箱，过冷奥氏体钢丝在保温箱内进行分解，保温箱的温度恒定在400°C以下、Ms点以上，最后过冷奥氏体钢丝在保温箱内转变为下贝氏体；
e、下贝氏体后的钢丝经后张力器拉动，经自冷段自然冷却，钢丝的强度达1600MPa，进入除尘器，去除钢丝表面少量的氧化物；
f、去除氧化物后的钢丝进入擦尘清洁器内，擦除钢丝表面的水分，最后收线机对高速运转的钢丝进行安全收线。本发明的有益效果钢丝在喷射冷却器中进行水冷却，不产生有害物质，水冷却的冷却能力是铅冷却的10-20倍，保温箱使得钢丝保温均匀，伸出箱体外的管子，能起到自冷 作用，免除高温高速对后续机械装备的损伤。
图1为本发明钢丝无铅热处理成套设备整体框图。图2为保温箱的结构示意图。图3为球铁滑轮的结构示意图。其中1、放线机，2、除锈器，3、钢丝，4、前张力器，5、前校直牵引机，6、感应加热器，
7、空冷段，8、喷射冷却器，9、后校直牵引机，10、保温箱，11、后张力器，12、自冷段，13、除尘器，14、擦尘清洁器，15、收线机，16、电扇，17、钢丝刷，18、供水管，19、压缩空气管道，20、箱体，21、管子，22、圆孔，23、滑轮轴，24、球铁滑轮，25、轴孔，26、陶瓷套，27、电动机，28、工艺孔。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。实施例1
如图1至3所示，本发明的钢丝无铅热处理成套设备，包括顺序连接的放线机1、感应加热器6、喷射冷却器8和收线机15，放线机I和感应加热器6之间顺序连接有除锈器2、前张力器4和前校直牵引机5，感应加热器6和喷射冷却器8之间设有空冷段7，喷射冷却器8和收线机15之间顺序连接有后校直牵引机9、保温箱10、后张力器11、自冷段12、除尘器13和擦尘清洁器14，空冷段7为一自然冷却的箱体，自冷段12的底部安装有电扇16，电扇16出风口对准钢丝3，能加速自然冷却的速度，效果好。其中，除锈器2和除尘器13内均设有钢丝刷17，能有效去除钢丝3表面的氧化皮，使不经酸洗可以直接磷化。其中，喷射冷却器8上连接有供水管18和压缩空气管道19，分别用于通入冷却水和压缩空气。保温箱10包括箱体20，箱体20内贯穿有多根管子21，每两根管子21之间紧密相邻，箱体20两侧壁开有多个圆孔22，每根管子21两端通过圆孔22伸出箱体20外，箱体20两端设有带动钢丝3来回行走的滑轮机构，滑轮机构包括滑轮轴23和多片球铁滑轮24，每个球铁滑轮24中间开有轴孔25，轴孔25内套设有陶瓷套26，多片球铁滑轮24通过轴孔25等间距套于滑轮轴23上，滑轮轴23由电动机27带动控制，钢丝3从球铁滑轮24上穿过再经过保温箱10内的无缝管再回球铁滑轮24，多片球铁滑轮24在滑轮轴23上各自转动，钢丝3在各个球铁滑轮24上行走，互不影响，钢丝3在恒温条件下完成索氏体化。以下实施例2-4是钢丝无铅热处理成套设备的热处理方法。实施例2
钢丝无铅热处理成套设备的热处理方法，包括以下步骤
a、钢丝3经放线机1高速均衡放线后，进入除锈器2，除锈器2内安装有钢丝刷17，有效去除钢丝3表面的氧化皮；
b、钢丝3再经前张力器4和前校直牵引机5牵引拉动，进入感应加热器6中进行奥氏体化，奥氏体化加热速度为500°C /秒以上，奥氏体化加热温度为840°C，加热时间为O. 6秒，晶粒度12级；
C、奥氏体化后的钢丝3进入空冷段7，自然冷却O. 5秒，再进入喷射冷却器8，对奥氏体化后的钢丝3在水雾中快速冷却到下贝氏体转变区400°C以下、Ms点以上，冷却时间O. 5秒,形成过冷奥氏体；
d、过冷奥氏体经后校直牵引机9牵引拉动进入保温箱10，过冷奥氏体钢丝在保温箱10内进行分解，保温箱10的温度恒定在400°C以下、Ms点以上，最后过冷奥氏体钢丝在保温箱10内转变为下贝氏体；
e、下贝氏体后的钢丝3经后张力器11拉动，经自冷段自然冷却，钢丝3的强度达1600MPa，进入除尘器13，去除钢丝表面少量的氧化物；
f、去除氧化物后的钢丝3进入擦尘清洁器14内，擦除钢丝表面的水分，最后收线机15对高速运转的钢丝3进行安全收线。实施例3
钢丝无铅热处理成套设备的热处理方法，包括以下步骤
a、钢丝3经放线机I高速均衡放线后，进入除锈器2，除锈器2内安装有钢丝刷17，有效去除钢丝3表面的氧化皮；
b、钢丝3再经前张力器4和前校直牵引机5牵引拉动，进入感应加热器6中进行奥氏体化，奥氏体化加热速度为500°C /秒以上，奥氏体化加热温度为870°C，加热时间为O. 9秒，晶粒度13级；
C、奥氏体化后的钢丝3进入空冷段7，自然冷却O. 6秒，再进入喷射冷却器8，对奥氏体化后的钢丝3在水雾中快速冷却到下贝氏体转变区400°C以下、Ms点以上，冷却时间O. 8，形成过冷奥氏体；
d、过冷奥氏体经后校直牵引机9牵引拉动进入保温箱10，过冷奥氏体钢丝在保温箱10内进行分解，保温箱10的温度恒定在400°C以下、Ms点以上，最后过冷奥氏体钢丝在保温箱10内转变为下贝氏体；
e、下贝氏体后的钢丝3经后张力器11拉动，经自冷段自然冷却，钢丝3的强度达1600MPa，进入除尘器13，去除钢丝表面少量的氧化物；
f、去除氧化物后的钢丝3进入擦尘清洁器14内，擦除钢丝表面的水分，最后收线机15对高速运转的钢丝3进行安全收线。
实施例4
钢丝无铅热处理成套设备的热处理方法，包括以下步骤
a、钢丝3经放线机I高速均衡放线后，进入除锈器2，除锈器2内安装有钢丝刷17，有效去除钢丝3表面的氧化皮；
b、钢丝3再经前张力器4和前校直牵引机5牵引拉动，进入感应加热器6中进行奥氏体化，奥氏体化加热速度为500°C /秒以上，奥氏体化加热温度为900°C，加热时间为1. 2秒，晶粒度14级；
C、奥氏体化后的钢丝3进入空冷段7，自然冷却O. 8秒，再进入喷射冷却器8，对奥氏体化后的钢丝3在水雾中快速冷却到下贝氏体转变区400°C以下、Ms点以上，冷却时间I秒， 形成过冷奥氏体；
d、过冷奥氏体经后校直牵引机9牵引拉动进入保温箱10，过冷奥氏体钢丝在保温箱10内进行分解，保温箱10的温度恒定在400°C以下、Ms点以上，最后过冷奥氏体钢丝在保温箱10内转变为下贝氏体；
e、下贝氏体后的钢丝3经后张力器11拉动，经自冷段自然冷却，钢丝3的强度达1600MPa，进入除尘器13，去除钢丝表面少量的氧化物；
f、去除氧化物后的钢丝3进入擦尘清洁器14内，擦除钢丝表面的水分，最后收线机15对高速运转的钢丝3进行安全收线。本发明的钢丝3经快速感应加热奥氏体化超细晶粒强化，又进行喷射冷却器8的快速冷却，再经保温箱10转变为下贝氏体，消除快速冷却过程中产生的内应力，钢丝3强度可达1600 MPa，钢丝3晶粒度高达13、14级，钢丝3在喷射冷却器8中进行水冷却，水冷却的冷却能力是铅冷却的10-20倍，不产生有害物质，符合国家提倡的节能环保生产。
权利要求
1.钢丝无铅热处理成套设备，包括顺序连接的放线机、感应加热器、喷射冷却器和收线机，其特征在于所述放线机和感应加热器之间顺序连接有除锈器、前张力器和前校直牵引机，所述感应加热器和喷射冷却器之间设有空冷段，所述喷射冷却器和收线机之间顺序连接有后校直牵引机、保温箱、后张力器、自冷段、除尘器和擦尘清洁器。
2.根据权利要求1所述的钢丝无铅热处理成套设备，其特征在于所述除锈器和除尘器内均设有钢丝刷。
3.根据权利要求1所述的钢丝无铅热处理成套设备，其特征在于所述空冷段为一自然冷却的箱体。
4.根据权利要求1所述的钢丝无铅热处理成套设备，其特征在于所述喷射冷却器上连接有供水管和压缩空气管道。
5.根据权利要求1所述的钢丝无铅热处理成套设备，其特征在于所述保温箱包括箱体，所述箱体内贯穿有多根管子，每两根管子之间紧密相邻，所述箱体两侧壁开有多个圆孔，每根管子两端通过圆孔伸出箱体外，所述箱体两端设有带动钢丝来回行走的滑轮机构， 所述滑轮机构包括滑轮轴和多片球铁滑轮，每个球铁滑轮中间开有轴孔，所述轴孔内套设有陶瓷套，多片球铁滑轮通过轴孔等间距套于滑轮轴上，所述滑轮轴由电动机带动控制。
6.根据权利要求1所述的钢丝无铅热处理成套设备，其特征在于所述自冷段的底部安装有电扇，所述电扇出风口对准钢丝。
7.钢丝无铅热处理成套设备的热处理方法，其特征在于包括以下步骤a、钢丝经放线机高速均衡放线后，进入除锈器，除锈器内安装有钢丝刷，有效去除钢丝表面的氧化皮；b、钢丝再经前张力器和前校直牵引机牵引拉动，进入感应加热器中进行奥氏体化，奥氏体化加热速度为500°C /秒以上，奥氏体化加热温度为840-900°C，加热时间为O. 6-1. 2 秒，晶粒度12-14级；C、奥氏体化后的钢丝进入空冷段，自然冷却O. 5-0. 8秒，再进入喷射冷却器，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°C以下、Ms点以上，冷却时间O. 5-1 秒,形成过冷奥氏体；d、过冷奥氏体经后校直牵引机牵引拉动进入保温箱，过冷奥氏体钢丝在保温箱内进行分解，保温箱的温度恒定在400°C以下、Ms点以上，最后过冷奥氏体钢丝在保温箱内转变为下贝氏体；e、下贝氏体后的钢丝经后张力器拉动，经自冷段自然冷却，钢丝的强度达1600MPa，进入除尘器，去除钢丝表面少量的氧化物；f、去除氧化物后的钢丝进入擦尘清洁器内，擦除钢丝表面的水分，最后收线机对高速运转的钢丝进行安全收线。
全文摘要
本发明公开了钢丝无铅热处理成套设备，包括顺序连接的放线机、感应加热器、喷射冷却器和收线机，放线机和感应加热器之间顺序连接有除锈器、前张力器和前校直牵引机，感应加热器和喷射冷却器之间设有空冷段，喷射冷却器和收线机之间顺序连接有后校直牵引机、保温箱、后张力器、自冷段、除尘器和擦尘清洁器。本发明还公开了钢丝无铅热处理工艺，钢丝感应加热器中进行奥氏体化，对奥氏体化后的钢丝在水雾中快速冷却形成过冷奥氏体，过冷奥氏体钢丝在保温箱内转变为下贝氏体，下贝氏体后的钢丝经后张力器拉动，经自冷段自然冷却，钢丝的强度达1600MPa。本发明的优点钢丝在喷射冷却器中进行水冷却，不产生有害物质，钢丝晶粒度高达13、14级。
文档编号C21D1/60GK102994725SQ201210421660
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者范淼森 申请人:南通恒新金属工艺科技有限公司