一種高速鋼鋼絲的退火保護(hù)方法與流程
本發(fā)明屬于金屬熱處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種高速鋼鋼絲的退火保護(hù)方法。
背景技術(shù):
目前,高速鋼鋼絲在拉拔后,鋼絲硬度會(huì)增加,不利于后續(xù)機(jī)械加工處理的進(jìn)行,為了降低高速鋼絲在機(jī)械加工處理前的硬度,降低內(nèi)應(yīng)力,一般在機(jī)械加工處理前,在退火爐內(nèi)進(jìn)行退火熱處理,降低鋼絲硬度方能進(jìn)行后續(xù)的再拉拔或機(jī)加工等操作。
專利cn100535170c公開了一種高速工具鋼冷拉鋼絲成品退火方法,包括如下步驟:1)高速工具鋼冷拉鋼絲盤圓的成分質(zhì)量百分比為:c0.80~0.90、mn≤0.40、si≤0.40、cr3.80~4.40、v1.75~2.20、w5.50~6.75、mo4.50~5.50、p≤0.030、s≤0.030、其余為鐵;2)成品退火,將盤圓裝入強(qiáng)對(duì)流退火爐中,加蓋加熱罩,進(jìn)行氮?dú)獯祾?,用氮?dú)庵脫Q爐內(nèi)空氣;退火過程中采用氮?dú)膺M(jìn)行氣氛保護(hù);3)隨爐升溫到710~750℃保溫4~8小時(shí),隨后以≤30℃/h的冷卻速度緩冷到650℃以下溫度后,移去加熱罩;4)蓋上冷卻罩,以快于100℃/h的冷卻速度冷卻到140℃以下溫度出爐。本發(fā)明退火效率高,大幅度降低能耗;但本技術(shù)方案中需要通入氮?dú)庵脫Q空氣,以保證退火爐內(nèi)的含氧量在一定的范圍內(nèi),該操作對(duì)退火爐裝置的要求較高,且氮?dú)獾氖褂昧肯鄬?duì)較大,無形之中增加了生產(chǎn)成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明提出一種高速鋼鋼絲的退火保護(hù)方法,采用高速鋼或合金鋼鋼材在生產(chǎn)刀具時(shí)車削加工產(chǎn)生的鋼屑作為罐內(nèi)保護(hù)劑,將高速鋼或合金鋼鋼材在生產(chǎn)刀具時(shí)磨床砂輪磨削加工產(chǎn)生的鋼末作為退火罐密封材料,在達(dá)到降低鋼絲硬度的同時(shí),還保證高速鋼鋼絲在普通井式電退火爐退火中少氧化不脫碳。
本發(fā)明所提供的技術(shù)解決方案為:
一種高速鋼鋼絲的退火保護(hù)方法,包括以下步驟:
?。?)將拉拔后的盤狀鋼絲放入退火罐內(nèi),并向退火罐中裝入保護(hù)劑;蓋住罐蓋,在退火罐上與罐蓋接觸的密封槽內(nèi)均勻填充密封材料,砸實(shí)后將退火罐吊入退火爐體內(nèi);
(2)接通電源為退火罐加熱升溫至650~750℃后,將退火爐爐體大蓋蓋住,繼續(xù)升溫至840~860℃,保溫;
?。?)保溫結(jié)束后,對(duì)退火罐進(jìn)行降溫,分三個(gè)階段,第一階段:6~7h內(nèi)將退火罐內(nèi)的溫度降至740~750℃;第二階段:5~6h內(nèi)將退火罐內(nèi)的溫度降至500~550℃;第三階段:從退火爐體內(nèi)吊出退火罐,入緩冷井內(nèi)冷卻,8~10h內(nèi)將退火罐的溫度降至140~150℃;再吊出鋼絲即可。
優(yōu)選地,步驟(1)中的保護(hù)劑為采用高速鋼或合金鋼鋼材在生產(chǎn)刀具時(shí)車削加工產(chǎn)生的鋼屑。
優(yōu)選地,所述鋼屑為含有合金元素的c、fe、w、mo、cr和v的金屬。
優(yōu)選地,退火爐內(nèi)氧氣的含量為4~5%,添加保護(hù)劑的量為50~60kg。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述填充密封材料為高速鋼或合金鋼鋼材在生產(chǎn)刀具時(shí)磨床砂輪磨削加工產(chǎn)生的鋼末。
更優(yōu)選地,所述鋼末為細(xì)小的砂輪顆粒和金屬顆粒的混合粉末,其顆粒大小為60~100目。
更優(yōu)選地,所述金屬顆粒中含有合金元素c、fe、w、mo、cr和v。
更優(yōu)選地,金屬顆粒的含量為80%以上。
優(yōu)選地,步驟(2)中的保溫時(shí)間為4~5h。
優(yōu)選地,所述退火爐為普通井式電退火爐。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下技術(shù)優(yōu)勢:
(1)本發(fā)明中的鋼屑是含有c、fe、w、mo、cr和v等合金元素的金屬,隨著加熱溫度的升高,由于鋼屑之間疏松,金屬界面面積大,與退火罐內(nèi)中的氧氣發(fā)生反應(yīng),消耗掉退火罐內(nèi)氧氣,使退火罐內(nèi)的氧含量低于5%,減少高速鋼鋼絲在高溫下氧化反應(yīng)發(fā)生;
(2)當(dāng)退火罐內(nèi)的溫度逐漸下降時(shí),罐內(nèi)大氣壓力逐漸低于外界大氣壓力,此時(shí)的外界空氣將通過罐蓋密封槽縫隙進(jìn)入退火罐內(nèi),本發(fā)明在密封槽內(nèi)填充的高速鋼或合金鋼鋼的鋼末為一種比沙子粒度更細(xì)小的粉末物,密封效果比沙子優(yōu)良,可防止外界空氣進(jìn)入退火罐內(nèi);同時(shí),鋼末與在高溫下欲通過密封槽進(jìn)入退火罐的空氣發(fā)生氧化反應(yīng),以保證退火罐內(nèi)氧含量低于5%,減少高速鋼鋼絲在高溫下氧化反應(yīng)發(fā)生;
?。?)本發(fā)東锜用生產(chǎn)過程中所使用的鋼屑和鋼末均為工業(yè)生產(chǎn)中的下腳料,生產(chǎn)成本大大減低,由于高速鋼或合金鋼的鋼屑表面有切削加工后殘留一定量的油,油在加熱中產(chǎn)生還原性保護(hù)氣氛,保護(hù)鋼絲表面不脫碳,因此,本發(fā)明在保證高速鋼鋼絲在普通井式電退火爐退火中少氧化不脫碳的同時(shí),對(duì)退火爐的整體配置要求也較低,一般的退火爐即可使用,無需進(jìn)行特殊結(jié)構(gòu)的設(shè)置。
附圖說明
圖1為本發(fā)明中鋼屑添加量與退火罐內(nèi)含氧量的關(guān)系圖。
具體實(shí)施方式
先結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
本發(fā)明中的所使用的普通井式電退火爐由爐體、退火罐以及溫度控制系統(tǒng)組成,爐體一般安裝在地面以下的地坑內(nèi),爐體上設(shè)有加熱元件和溫度測量儀器,退火罐由罐體和罐蓋組成,高速鋼鋼絲裝在退火罐內(nèi),退火罐吊入爐體后,爐體上部設(shè)有一個(gè)大爐蓋。其中,爐體的尺寸為φ1600*2500,退火罐的尺寸為φ1200*1900,地坑的尺寸為:長2400*寬2400*深度2500;高速鋼鋼絲的鋼種為w6mo5cr4v2(m2),當(dāng)m2鋼絲規(guī)格≥φ5mm退火硬度≤hb255;m2鋼絲規(guī)格<φ5mm退火硬度≤hv269;裝鋼屑的鐵桶采用不銹鋼材質(zhì),其直徑為φ700mm,高為1000mm。
實(shí)施例1
一種高速鋼鋼絲的退火保護(hù)方法,包括以下步驟:
(1)在鋼絲退火前,檢查普通井式電退火爐運(yùn)行正常,退火罐無漏氣后,將拉拔后的盤狀鋼絲放入退火罐內(nèi);在一個(gè)側(cè)面分布小孔的鐵桶內(nèi)裝入50kg的高速鋼鋼材在生產(chǎn)刀具時(shí)車削加工產(chǎn)生的鋼屑,沿盤絲內(nèi)徑孔放入退火罐底部;蓋住罐蓋,在退火罐上與罐蓋接觸的密封槽內(nèi)均勻填充高速鋼鋼材在生產(chǎn)刀具時(shí)磨床砂輪磨削加工產(chǎn)生的鋼末,砸實(shí)后將退火罐吊入退火爐體內(nèi);其中,鋼末為細(xì)小的砂輪顆粒和金屬顆粒的混合粉末,其顆粒大小為60目,金屬顆粒的含量為80%,其中含有合金元素c、fe、w、mo、cr和v;鋼屑是含有c、fe、w、mo、cr和v等合金元素的金屬;
?。?)接通電源為退火罐加熱升溫,升溫速率為90℃/h,升至650℃后,將普通井式電退火爐爐體大蓋蓋住,4h內(nèi)快速升溫至840℃,保溫4h;
?。?)保溫結(jié)束后,對(duì)退火罐進(jìn)行降溫,分三個(gè)階段,第一階段:6h內(nèi)將退火罐內(nèi)的溫度降至740℃;第二階段:5h內(nèi)將退火罐內(nèi)的溫度降至500℃;第三階段:從普通井式電退火爐體內(nèi)吊出退火罐,入緩冷井內(nèi)冷卻,8h內(nèi)將退火罐的溫度降至150℃再吊出鋼絲即可。
實(shí)施例2
一種高速鋼鋼絲的退火保護(hù)方法,包括以下步驟:
?。?)在鋼絲退火前,檢查普通井式電退火爐運(yùn)行正常,退火罐無漏氣后,將拉拔后的盤狀鋼絲放入退火罐內(nèi);在一個(gè)側(cè)面分布小孔的鐵桶內(nèi)裝入55kg的合金鋼鋼材在生產(chǎn)刀具時(shí)車削加工產(chǎn)生的鋼屑,沿盤絲內(nèi)徑孔放入退火罐底部;蓋住罐蓋,在退火罐上與罐蓋接觸的密封槽內(nèi)均勻填充合金鋼鋼材在生產(chǎn)刀具時(shí)磨床砂輪磨削加工產(chǎn)生的鋼末,砸實(shí)后將退火罐吊入退火爐體內(nèi);其中,鋼末為細(xì)小的砂輪顆粒和金屬顆粒的混合粉末,其顆粒大小為70目,金屬顆粒的含量為81%,其當(dāng)中含有合金元素c、fe、w、mo、cr和v;鋼屑是含有c、fe、w、mo、cr和v等合金元素的金屬;
?。?)接通電源為退火罐加熱升溫,升溫速率為95℃/h,升至700℃后,將普通井式電退火爐爐體大蓋蓋住,4.5h內(nèi)快速升溫至850℃,保溫4.5h;
(3)保溫結(jié)束后,對(duì)退火罐進(jìn)行降溫,分三個(gè)階段,第一階段:6.5h內(nèi)將退火罐內(nèi)的溫度降至745℃;第二階段:5.5h內(nèi)將退火罐內(nèi)的溫度降至520℃;第三階段:從普通井式電退火爐體內(nèi)吊出退火罐,入緩冷井內(nèi)冷卻,9h內(nèi)將退火罐的溫度降至145℃,再吊出鋼絲即可。
實(shí)施例3
一種高速鋼鋼絲的退火保護(hù)方法,包括以下步驟:
?。?)在鋼絲退火前,檢查普通井式電退火爐運(yùn)行正常,退火罐無漏氣后,將拉拔后的盤狀鋼絲放入退火罐內(nèi);在一個(gè)側(cè)面分布小孔的鐵桶內(nèi)裝入60kg的高速鋼鋼材在生產(chǎn)刀具時(shí)車削加工產(chǎn)生的鋼屑,沿盤絲內(nèi)徑孔放入退火罐底部;蓋住罐蓋,在退火罐上與罐蓋接觸的密封槽內(nèi)均勻填充高速鋼鋼材在生產(chǎn)刀具時(shí)磨床砂輪磨削加工產(chǎn)生的鋼末,砸實(shí)后將退火罐吊入退火爐體內(nèi);其中,鋼末為細(xì)小的砂輪顆粒和金屬顆粒的混合粉末,其顆粒大小為100目,金屬顆粒的含量為85%,其當(dāng)中含有合金元素c、fe、w、mo、cr和v;鋼屑是含有c、fe、w、mo、cr和v等合金元素的金屬;
(2)接通電源為退火罐加熱升溫,升溫速率為100℃/h,升至750℃后,將普通井式電退火爐爐體大蓋蓋住,5h內(nèi)快速升溫至860℃,保溫5h;
?。?)保溫結(jié)束后,對(duì)退火罐進(jìn)行降溫,分三個(gè)階段,第一階段:7h內(nèi)將退火罐內(nèi)的溫度降至750℃;第二階段:6h內(nèi)將退火罐內(nèi)的溫度降至550℃;第三階段:從普通井式電退火爐體內(nèi)吊出退火罐,入緩冷井內(nèi)冷卻,10h內(nèi)將退火罐的溫度降至140℃,再吊出鋼絲即可。