一种高性能金属丝生产的退火加工工艺

摘要

本发明公开了金属丝退火加工技术领域的一种高性能金属丝生产的退火加工工艺，该退火加工工艺包括如下步骤：线材预处理、分段加热、二次拉拔和再次退火，线材预处理时首先对待加工线材进行清洁处理，确保线材外壁的氧化层清理干净，该高性能金属丝生产的退火加工工艺，增加了对线材的预处理步骤，减少了加工时线材的杂质含量，同时在热处理前给线材施加预应力，提高了其后续的退火效果，分段进行加热处理，可以消除材料的网状碳化物，大大提高了其疲劳寿命和拉伸强度，使得金属丝的质量更加稳定，同时在加热时采用超声波振动处理，提高了金属材料向稳定的奥氏体单相区的转变速度，节省了热处理时间。

权利要求

1.一种高性能金属丝生产的退火加工工艺，其特征在于：该退火加工工艺包括如下步骤：S1：线材预处理：对待加工线材进行清洁处理，确保线材外壁的氧化层清理干净，之后对线材进行首次拉拔，拉拔减径量控制在3-5mm；

S2：分段加热：对预处理后的线材进行阶段性加热处理，具体过程为：阶段一，置入加热炉内快速加热至835-845℃，保温30min，油淬冷却；

阶段二，再次加热至720-730℃，保温2h，该阶段同时对线材进行超声波振动处理；

阶段三，炉内冷却至500℃，再出炉空冷；

S3：二次拉拔：将分段加热后的线材拉拔至待加工直径，拉拔过程中采用管式炉装置进行热拉拔，拉拔温度为500-550℃；

S4：再次退火：将二次拉拔后的线材置入加热炉内快速加热至800℃，之后在690-720℃的温度范围内进行保温，保温时间3-6h，保温结束后直接出炉冷却。

2.根据权利要求1所述的一种高性能金属丝生产的退火加工工艺，其特征在于：所述步骤S1中将线材进行清洁处理时，对线材外壁进行激光烧结去除氧化层，之后再进行酸洗烘干。

3.根据权利要求1所述的一种高性能金属丝生产的退火加工工艺，其特征在于：所述步骤S1中首次拉拔时，在线材与拉拔模具之间加入硫化添加剂进行润滑处理，拉拔速度5-8m/min。

4.根据权利要求1所述的一种高性能金属丝生产的退火加工工艺，其特征在于：所述步骤S2的阶段一中进行加热前对加热炉进行预热处理，预热温度控制在550-600℃。

5.根据权利要求1所述的一种高性能金属丝生产的退火加工工艺，其特征在于：所述步骤S2中进行超声波振动处理时，采用40-50KHz频率，超声波振动处理时间与保温时间相同。

6.根据权利要求1所述的一种高性能金属丝生产的退火加工工艺，其特征在于：所述步骤S2的阶段三中在炉内冷却前，向加热炉内通入氦气，直至阶段三线材在炉内空冷至500℃时，停止通气。

7.根据权利要求1所述的一种高性能金属丝生产的退火加工工艺，其特征在于：所述步骤S4中出炉冷却时首先采用淬火油进行冷却，温度降至200℃以下时，再空冷至常温。

说明书

一种高性能金属丝生产的退火加工工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及金属丝退火加工技术领域，具体为一种高性能金属丝生产的退火加工工艺。

背景技术

[0002] 金属丝通常以金属盘条、金属棒为原材料，通过拔丝设备、退火设备等专业设备。经过拉拔、退火等工序，加工成各类不同规格和型号的丝（线）产品，获得的产品称之为金属丝。

[0003] 目前金属丝的发展方向总体上朝着高质量，高性能和多品种的方向发展，以适应目前的高温、高负荷、高速、耐蚀等日益增长的性能需求。常用的退火工艺有进炉、加热、保温、快冷、等温、缓冷和出炉等步骤，其采用直接退火的方式，线材的化学成分不稳定，夹杂较多，效果不佳，生产出的线材质量不稳定，金属丝的拉伸强度和弯曲寿命均不高，且加热保温过程的时间耗费较多。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种高性能金属丝生产的退火加工工艺，以解决上述背景技术中提出的采用直接退火的方式，线材的化学成分不稳定，夹杂较多，效果不佳，生产出的线材质量不稳定，且金属丝的拉伸强度和弯曲寿命均不高，耗时较多的问题，。

[0005] 1．为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高性能金属丝生产的退火加工工艺，该退火加工工艺包括如下步骤：

[0006] S1：线材预处理：对待加工线材进行清洁处理，确保线材外壁的氧化层清理干净，之后对线材进行首次拉拔，拉拔减径量控制在3-5mm；

[0007] S2：分段加热：对预处理后的线材进行阶段性加热处理，具体过程为：

[0008] 阶段一，置入加热炉内快速加热至835-845℃，保温30min，油淬冷却；

[0009] 阶段二，再次加热至720-730℃，保温2h，该阶段同时对线材进行超声波振动处理；

[0010] 阶段三，炉内冷却至500℃，再出炉空冷；

[0011] S3：二次拉拔：将分段加热后的线材拉拔至待加工直径，拉拔过程中采用管式炉装置进行热拉拔，拉拔温度为500-550℃；

[0012] S4：再次退火：将二次拉拔后的线材置入加热炉内快速加热至800℃，之后在690-720℃的温度范围内进行保温，保温时间3-6h，保温结束后直接出炉冷却。

[0013] 优选的，所述步骤S1中将线材进行清洁处理时，对线材外壁进行激光烧结去除氧化层，之后再进行酸洗烘干。

[0014] 优选的，所述步骤S1中首次拉拔时，在线材与拉拔模具之间加入硫化添加剂进行润滑处理，拉拔速度5-8m/min。

[0015] 优选的，所述步骤S2的阶段一中进行加热前对加热炉进行预热处理，预热温度控制在550-600℃。

[0016] 优选的，所述步骤S2中进行超声波振动处理时，采用40-50KHz频率，超声波振动处理时间与保温时间相同。

[0017] 优选的，所述步骤S2的阶段三中在炉内冷却前，向加热炉内通入氦气，直至阶段三线材在炉内空冷至500℃时，停止通气。

[0018] 优选的，所述步骤S4中出炉冷却时首先采用淬火油进行冷却，温度降至200℃以下时，再空冷至常温。

[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高性能金属丝生产的退火加工工艺，增加了对线材的预处理步骤，减少了加工时线材的杂质含量，同时在热处理前给线材施加预应力，提高了其后续的退火效果，分段进行加热处理，可以消除材料的网状碳化物，大大提高了其疲劳寿命和拉伸强度，使得金属丝的质量更加稳定，同时在加热时采用超声波振动处理，提高了金属材料向稳定的奥氏体单相区的转变速度，节省了热处理时间。

附图说明

[0020] 图1为本发明加工工艺流程图。

具体实施方式

[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0022] 本发明提供一种高性能金属丝生产的退火加工工艺，减少了加工时线材的杂质含量，提高了其后续的退火效果，大大提高了其疲劳寿命和拉伸强度，质量更加稳定，节省了热处理时间。

[0023] 实施例1

[0024] 本实施例的退火加工工艺包括如下步骤：

[0025] S1：线材预处理：对待加工线材进行清洁处理，确保线材外壁的氧化层清理干净，之后对线材进行首次拉拔，拉拔减径量控制在3mm，清洁处理时，对线材外壁进行激光烧结去除氧化层，之后再进行酸洗烘干，首次拉拔时，在线材与拉拔模具之间加入硫化添加剂进行润滑处理，拉拔速度5m/min；

[0026] S2：分段加热：对预处理后的线材进行阶段性加热处理，具体过程为：

[0027] 阶段一，置入加热炉内快速加热至835℃，保温30min，油淬冷却，进行加热前对加热炉进行预热处理，预热温度控制在550℃；

[0028] 阶段二，再次加热至720℃，保温2h，该阶段同时对线材进行超声波振动处理，超声波振动处理时，采用40KHz频率，超声波振动处理时间与保温时间相同；

[0029] 阶段三，炉内冷却至500℃，再出炉空冷，炉内冷却前，向加热炉内通入氦气，直至在炉内空冷至500℃时，停止通气；

[0030] S3：二次拉拔：将分段加热后的线材拉拔至待加工直径，拉拔过程中采用管式炉装置进行热拉拔，拉拔温度为500℃；

[0031] S4：再次退火：将二次拉拔后的线材置入加热炉内快速加热至800℃，之后在690℃的温度范围内进行保温，保温时间3h，保温结束后直接出炉冷却，出炉冷却时首先采用淬火油进行冷却，温度降至200℃以下时，再空冷至常温。

[0032] 实施例2

[0033] 本实施例的退火加工工艺包括如下步骤：

[0034] S1：线材预处理：对待加工线材进行清洁处理，确保线材外壁的氧化层清理干净，之后对线材进行首次拉拔，拉拔减径量控制在4mm，清洁处理时，对线材外壁进行激光烧结去除氧化层，之后再进行酸洗烘干，首次拉拔时，在线材与拉拔模具之间加入硫化添加剂进行润滑处理，拉拔速度7m/min；

[0035] S2：分段加热：对预处理后的线材进行阶段性加热处理，具体过程为：

[0036] 阶段一，置入加热炉内快速加热至840℃，保温30min，油淬冷却，进行加热前对加热炉进行预热处理，预热温度控制在575℃；

[0037] 阶段二，再次加热至725℃，保温2h，该阶段同时对线材进行超声波振动处理，超声波振动处理时，采用45KHz频率，超声波振动处理时间与保温时间相同；

[0038] 阶段三，炉内冷却至500℃，再出炉空冷，炉内冷却前，向加热炉内通入氦气，直至在炉内空冷至500℃时，停止通气；

[0039] S3：二次拉拔：将分段加热后的线材拉拔至待加工直径，拉拔过程中采用管式炉装置进行热拉拔，拉拔温度为525℃；

[0040] S4：再次退火：将二次拉拔后的线材置入加热炉内快速加热至800℃，之后在700℃的温度范围内进行保温，保温时间5h，保温结束后直接出炉冷却，出炉冷却时首先采用淬火油进行冷却，温度降至200℃以下时，再空冷至常温。

[0041] 实施例3

[0042] 本实施例的退火加工工艺包括如下步骤：

[0043] S1：线材预处理：对待加工线材进行清洁处理，确保线材外壁的氧化层清理干净，之后对线材进行首次拉拔，拉拔减径量控制在5mm，清洁处理时，对线材外壁进行激光烧结去除氧化层，之后再进行酸洗烘干，首次拉拔时，在线材与拉拔模具之间加入硫化添加剂进行润滑处理，拉拔速度8m/min；

[0044] S2：分段加热：对预处理后的线材进行阶段性加热处理，具体过程为：

[0045] 阶段一，置入加热炉内快速加热至845℃，保温30min，油淬冷却，进行加热前对加热炉进行预热处理，预热温度控制在600℃；

[0046] 阶段二，再次加热至730℃，保温2h，该阶段同时对线材进行超声波振动处理，超声波振动处理时，采用50KHz频率，超声波振动处理时间与保温时间相同；

[0047] 阶段三，炉内冷却至500℃，再出炉空冷，炉内冷却前，向加热炉内通入氦气，直至线材在炉内空冷至500℃时，停止通气；

[0048] S3：二次拉拔：将分段加热后的线材拉拔至待加工直径，拉拔过程中采用管式炉装置进行热拉拔，拉拔温度为550℃；

[0049] S4：再次退火：将二次拉拔后的线材置入加热炉内快速加热至800℃，之后在690-720℃的温度范围内进行保温，保温时间6h，保温结束后直接出炉冷却，出炉冷却时首先采用淬火油进行冷却，温度降至200℃以下时，再空冷至常温。

[0050] 将经上述实施例1-3处理后的金属丝与普通工艺处理后的金属丝对比测试其抗拉强度，测试结果如下表：

[0051]

[0052] 将经上述实施例1-3处理后的金属丝与普通工艺处理后的金属丝对比进行弯折，测试其耐弯折次数，测试结果如下表：

[0053]

[0054] 综合以上实施例，该高性能金属丝生产的退火加工工艺，提高了其后续的退火效果以及疲劳寿命和拉伸强度，使得金属丝的质量更加稳定。

[0055] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。