CN108396127A - 一种在edc水槽中加气泡生产免铅浴线材的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在EDC水槽中加气泡生产免铅浴线材的方法,包括:1)钢坯轧制后水冷、吐丝;2)线环进行温度回复,然后进入EDC***中进行相变处理;3)在EDC水槽中安装气泡发生器,使EDC水槽中的热水呈汽水混合状态;在冷却前期由气泡将蒸汽膜打破,提高前期冷却速度;在冷却后期由气泡将线材与热水部分隔离,减缓冷却速度;4)经过EDC水槽冷却后的线材可免铅浴直接拉拔成钢丝。本发明可达到或接近铅浴的冷却效果,通过改善冷却条件和线材组织性能,提高线材的可拉拔性和钢丝性能;采用该方法可取代铅浴,有利于节省能源、降低钢丝生产成本。

Description

一种在EDC水槽中加气泡生产免铅浴线材的方法
技术领域
本发明涉及线材生产技术领域,尤其涉及一种在EDC水槽中加气泡生产免铅浴线材的方法。
背景技术
EDC法(easydrawing—conveyerprocess)是指热轧线材先经水冷后连续散卷浸入热水槽中冷却的在线控制冷却法,即散卷热水浴法。EDC工艺是线材生产过程中主要针对优质碳素钢和优质碳素低合金钢的一种在线热处理方法,取代传统的斯太尔摩风冷工艺,线材热轧吐丝后直接进入94℃以上的热水中,完成组织转变。与传统斯太尔摩工艺相比,EDC工艺具有通条组织性能均匀,氧化脱碳少,可拉拔性能高等优点,是取代铅浴处理的理想方法。但与铅浴处理比,EDC工艺还存在着冷却前期膜沸腾阶段蒸汽膜比较厚,导致冷却速度较低,而冷却后期蒸汽膜比较薄甚至消失,导致冷却速度较快的问题。反映在线材的组织性能上,存在先共析相比较多,珠光体片层从比较粗大到过细连续过渡,影响了线材的可拉拔性和钢丝力学性能。
发明内容
本发明提供了一种在EDC水槽中加气泡生产免铅浴线材的方法,可实现前期快冷,后期慢冷,达到或接近铅浴的冷却效果;通过改善冷却条件和线材组织性能,提高线材的可拉拔性和钢丝性能;采用该方法可取代铅浴,有利于节省能源、降低钢丝生产成本。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
一种在EDC水槽中加气泡生产免铅浴线材的方法,包括如下步骤:
1)钢坯加热至900~950℃,在线材轧机轧制,轧后水冷调整温度,于850~880℃吐丝;
2)将线环布在辊道运输机上,进行温度回复,保证表面和内部温度均匀,时间为4~6s;然后吐丝的线环不间断地进入EDC连续易拉拔处理***中进行相变处理;
3)在EDC水槽中安装气泡发生器,向水中通入压力为0.4MPa以上的压缩空气,使EDC水槽中的热水呈汽水混合状态;在线材刚入水时由气泡将蒸汽膜打破,提高水冷前期的冷却速度,消除先共析相和粗大珠光体;在蒸汽膜消除后的水冷后期由气泡将线材与热水部分隔离,减缓冷却速度,消除过细珠光体及马氏体低温组织;通过前期快冷、后期慢冷的冷却方式,改善线材的组织性能,提高线材的可拉拔性;
4)经过EDC水槽冷却后的线材可免铅浴直接拉拔成钢丝。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1)适用于优质碳素钢和低合金优质碳素钢线材,轧制后在加气泡的EDC水槽中进行冷却相变;由于气泡在冷却前期能打破蒸汽膜,能够提高冷却速度,消除先共析相和粗大珠光体;而在冷却后期气泡会将线材和热水隔离,降低冷却速度,消除过细珠光体和马氏体等低温组织;从而得到组织均匀,性能优异的线材;
2)通过本发明所述方法改善了线材的组织性能,线材的可拉拔性和钢丝力学性能得到提高,可以一次拉拔到更小规格;
3)可部分或全部取代铅浴处理,有利于保护环境,节省工序能源和其它消耗,降低钢丝和钢丝绳等下游产品的生产成本。
附图说明
图1是采用常规EDC工艺生产线材的金相组织图。
图2是采用本发明所述方法生产线材的金相组织图。
具体实施方式
本发明所述一种在EDC水槽中加气泡生产免铅浴线材的方法,包括如下步骤:
1)钢坯加热至900~950℃,在线材轧机轧制,轧后水冷调整温度,于850~880℃吐丝;
2)将线环布在辊道运输机上,进行温度回复,保证表面和内部温度均匀,时间为4~6s;然后吐丝的线环不间断地进入EDC连续易拉拔处理***中进行相变处理;
3)在EDC水槽中安装气泡发生器,向水中通入压力为0.4MPa以上的压缩空气,使EDC水槽中的热水呈汽水混合状态;在线材刚入水时由气泡将蒸汽膜打破,提高水冷前期的冷却速度,消除先共析相和粗大珠光体;在蒸汽膜消除后的水冷后期由气泡将线材与热水部分隔离,减缓冷却速度,消除过细珠光体及马氏体低温组织;通过前期快冷、后期慢冷的冷却方式,改善线材的组织性能,提高线材的可拉拔性;
4)经过EDC水槽冷却后的线材可免铅浴直接拉拔成钢丝。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例】
将钢坯加热至920℃,在平-立交替线材轧机轧制,轧后水冷调整温度,于880℃进行吐丝。
将线环布在辊道运输机上,进行温度回复,到表面和内部温度均匀,时间为5s。然后一根钢吐丝的线环不间断地地进入加气泡的EDC水槽中进行冷却。
根据钢种和直径确定线材吐丝温度、辊道速度以及向气泡发生器中通入的压缩空气压力,钢种为SWRH42A-SWRH82A,吐丝温度为880℃时,5.0~8.0mm辊道速度为0.8m/s,压缩空气压力为0.4~0.5MPa;10.0~16.0mm辊道速度为0.3~0.7m/s,压缩空气压力为0.5~0.6MPa。
通过向EDC水槽内补充热水,保证水位在90%以上。
经EDC水槽冷却后,线材经辊道运输至集卷区,集卷后放到PF链(POWER&FREE链式运输机)的钩子上,进行头部、尾部修剪,然后打包入库。
效果验证:
1)直径5.0mm的SWRH62A线材采用本发明所述加气泡的EDC水槽冷却后,能够直接拉拔到0.8mm直径;而采用常规EDC水槽冷却时,只能拉拔到1.2mm直径,或者在拉拔到1.85mm直径时进行铅浴处理,然后再拉拔到0.8mm直径。
2)直径5.0mm的SWRH72A线材采用本发明所述加气泡的EDC水槽冷却后,能够直接拉拔到0.96mm直径,可直接生产成品胎圈钢丝;而采用常规EDC水槽冷却时,需要在拉拔到3.4mm直径时进行铅浴处理,然后再拉拔到0.96mm直径。
3)采用本发明后的线材与常规EDC工艺生产的线材组织性能对比(直径5.0mm的SWRH62A线材):
(1)力学性能对比见下表:
工艺 抗拉强度MPa 断面收缩率% 延伸率%
常规EDC工艺 963.5 38.5 11.25
采用本发明所述方法 950.0 40.5 13.0
从以上力学性能检验对比结果看,采用本发明所述方法生产的线材强度略有下降,断面收缩率和延伸率提高,说明钢的塑性更好,尤其是延伸率提高,可以承受更大的塑性变形,提高了钢的可拉拔性。
(2)金相组织检验对比:
如图1所示,常规EDC工艺生产线材的金相组织中含有大量先共析铁素体,成网状分布,并含有粗大片层珠光体和过细片层珠光体。这种组织是EDC冷却的典型组织,即前期汽膜厚造成冷速低,产生先共析相和粗大珠光体,后期汽膜薄冷速大,产生过细珠光体。这种金相组织由于过细珠光体存在,强度会提高,加工硬化快,网状铁素体和粗大珠光体会降低强度和可拉拔性,降低钢丝力学性能,尤其是反复弯曲次数低,即疲劳性能差。
如图2所示,采用本发明所述方法生产线材的金相组织中,先共析铁素体基本消失,只有个别小块铁素体。粗大珠光体消失或很少。过细珠光体减少。说明前期气泡打破汽膜,提高了冷速,后期气泡弥补了汽膜薄的问题,降低了冷速。这种钢没有先共析相,珠光体组织没有过粗和过细的,可以进行更大变形量的拉拔,而且钢丝的机械性能会更好。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种在EDC水槽中加气泡生产免铅浴线材的方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)钢坯加热至900~950℃,在线材轧机轧制,轧后水冷调整温度,于850~880℃吐丝;
2)将线环布在辊道运输机上,进行温度回复,保证表面和内部温度均匀,时间为4~6s;然后吐丝的线环不间断地进入EDC连续易拉拔处理***中进行相变处理;
3)在EDC水槽中安装气泡发生器,向水中通入压力为0.4MPa以上的压缩空气,使EDC水槽中的热水呈汽水混合状态;在线材刚入水时由气泡将蒸汽膜打破,提高水冷前期的冷却速度,消除先共析相和粗大珠光体;在蒸汽膜消除后的水冷后期由气泡将线材与热水部分隔离,减缓冷却速度,消除过细珠光体及马氏体低温组织;通过前期快冷、后期慢冷的冷却方式,改善线材的组织性能,提高线材的可拉拔性;
4)经过EDC水槽冷却后的线材可免铅浴直接拉拔成钢丝。
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