获得均匀奥氏体组织的方法和装置制造方法及图纸

用热处理至少一根碳钢丝（１）以获得均匀奥氏体组织的方法与装置（１００），其特征如下：将钢丝（１）放入一根基本上无强制通风、含有气体（４）的一根管子（２）中加热，气体（４）直接与钢丝（１）接触，钢丝（１）的加热时间为每毫米钢丝直径小于４秒，利用这种装置的珠光体化设置（３００）。按照该方法、或该装置该设备获得的钢丝。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能用热处理碳素钢丝以获得均匀奥氏体组织的方法和装置，这些钢丝以后能够接受如另外的热处理以获得纯的珠光体组织。成束钢丝奥氏体化的已知的方法主要有如下几种-感应加热;即将钢丝置于频率为5，000至200，000赫兹的磁场中加热，但是，该方法在良好条件下只适用于直径大于3mm、温度低于居里点的钢丝。-依靠电阻在马佛炉中加热;该方法可以避免感应加热的缺陷，但要导至加热时间在每毫米钢丝直径上多10至15秒。-气体炉加热;该方法也会使加热时间增加，增加的幅度与马弗炉相同，因为如果想得到适当的热效率，加热炉出口处的气体温度应该较低;另外，燃气的导热也不如用于马弗炉中的气体(氢、氢氮混合、氦)的导热性好;在气体炉中有可能控制燃气的脱氧能力，但是这要十分注意对气体燃烧器的调节。本专利技术的目的是进行奥氏体化处理时，获得每毫米钢丝直径小于4秒的加热时间，这样能使生产速度比已知的设备更高，也能缩短设备的长度。因此，符合用热处理至少一根碳素钢丝以获得均质奥氏体组织的专利技术的方法具有以下几个特点(a)将钢丝放入至少一根基本上无强制通风、含有气体的管子中加热，气体直接与钢丝接触，钢丝的加热时间每毫米钢丝直径小于4秒;(b)对管子、钢丝和气体的特性的选择要符合下列的关系式1.05≤R≤7(1)0.6≤K≤8(2)其定义是R＝Dti/DfK＝「Log(Dti/Df)」×Df2/λDti是用毫米表示的管子内直径，Df是用毫米表示的钢丝直径，λ是限定为800℃的气体的导热性，此导热性用Watts.mm-1. K-1表示，Log是自然对数。本专利技术也涉及用热处理至少一根碳素钢丝以获得均质奥氏体组织的装置，该装置有以下特点(a)它至少有一根管子以及能使钢丝进入该管子的手段;管内含有基本上无强制通风並直接与钢丝接触的气体，该装置具有气体加热的手段;能使钢丝进入管子的手段应该使钢丝和气体接触的时间为每毫米钢丝直径少于4秒;(b)对管子、钢丝和气体的特性的选择要符合上述(1)和(2)的关系式;Dti、Df、λ和Log的定义与上述定义相同。“基本上无强制通风”的意思是管子中的气体或是静止不动的，或是只有基本上不改变钢丝和气体之间的热交换的微弱通风，例如仅仅由于钢丝本身的移动而引起的微弱通风。本专利技术也涉及利用上述方法或装置对碳素钢丝进行热处理的整套方法和整套设备。本专利技术同样涉及按照符合本专利技术的方法，装置和设备获得的钢丝。下面通过实施例子和与这些实例有关的简明示意图，进一步说明本专利技术。示意图-附图说明图1表示符合本专利技术的一个装置，该图是沿装置中心线的剖面图;-图2是图1所示的装置的另一个剖面图，这个沿装置中心线的垂直剖面图代表图1中Ⅱ-Ⅱ直线的部分;-图3表示符合本专利技术的另一个装置的剖面图，该图是沿装置中心线的剖面;-图4表示图3的装置的另一个剖面，这个沿装置中心线的垂直剖面图是代表图3中Ⅳ-Ⅳ直线的部分;-图5表示一根金属线进行热处理的全套设备，该设备包括符合本专利技术的一个装置;-图6表示在图5的设备中进行热处理的金属丝随着时间变化而变化的温度曲线图;-图7表示在图5的设备中采用的一个装置，该图是沿装置中心线的剖面图;-图8表示图7的装置沿着其中心线的垂直剖面图，该剖面表示图7中Ⅷ-Ⅷ直线部分;-图9表示在图5所示的设备中进行热处理的金属丝的纯净珠光体组织的一部分的剖面图。图1和图2表示为了实施本专利技术的方法而采用的一个符合本专利技术的装置100。图1是装置100沿中心线XX'的剖面图，图2是沿中心线XX′的垂直剖面图，图2的剖面表示图1中的Ⅲ-Ⅱ直线的部分。装置100包括一根管子2，该管可以是陶瓷的、耐热钢的或是碳化钨的，管子里根据箭头F的方向，沿着中心线XX′通过碳素钢丝1。钢丝1的牵引手段是众所周知的手段，为了简化未在图1和图2中表示出来，这些手段包括例如用发动机带动一个绕线器，将处理后的钢丝缠绕起来。钢丝1和管子2的内壁20之间的空间3充满着气体4。气体4直接与钢丝1和内壁20接触。在钢丝1的处理过程中，气体4留在空间3当中，装置100没有可以使气体4强制通风的方法，也就是说无强制通风的气体4只有当钢丝1根据箭头F的方向移动时才有可能在空间3里运动。这种气体可以是氢、氢氮混合，氢甲烷(d′hydrogeneetdemethane)混合，氢氮甲烷氦混合，氦甲烷混合。钢丝1由两个导线器5牵引，可以是陶瓷或碳化钨的导线器位于管子2里面的钢丝1的进口与出口。管子2由外面的一个电阻6加热，此电阻绕在管子2的外面並贴着管子2的外壁21。管子2通过围绕着它的套管7和在它两端的两块板8进行外部隔热。管子2如果是金属的，也可进行绝缘。两块板8和套管7可以用烧结的耐火纤维来做。管子2，热阻6，套管7和两块板8置于金属管9的里面，该金属管通过一根绕在它周围的空心管10进行冷却，空心管10里面流过冷却液体11-例如水。装置100两端被园形板12封闭，园板通过不透气的接头13与管子9的凸缘90相连。热阻6由密封小口14通电。小口14中穿过两根电线15，每根分别和热阻6的一端相连(为了简化，这个连接未在图中标出)。密封小口14由不透气的接头16固定在两块园板12中的一块上。装置100包括一个膨胀系统17，弹簧18顶住用作力分布的板块19，这样可以使管子2不论在什么温度下始终保持在套管7的中间。图2中，Df表示钢丝1的直径，Dti表示管子2的内径(内壁直径20)，Dte表示管子2的外径(外壁直径21)。λ是限定为800℃的气体4的导热性，此导热性用Watts.m-1. K-1表示。根据本专利技术，Dti、Df和λ的选择都应符合下列关系1.05≤R≤7(1)0.6≤K≤8(2)其定义是R＝Dti/DfK＝「Log(Dti/Df)」×Df2/λDti和Df用毫米表示，Log是自然对数。因此，本专利技术可以意想不到地将钢丝1从低于加工温度AC3的温度开始加热，例如从环境温度开始加热，並达到高于加工温度AC3的温度，以获得均匀奥氏体组织，这个过程的时间极短，每毫米钢丝直径Df少于4秒。此外，如果愿意的话，也可以选择气体4的种类，使它对钢丝表面产生化学作用，例如脱氧、碳化或脱碳作用。本专利技术具有下列优点-方法简便，投资少，运转成本低，因为不必使用强制通风所必需的压缩机或离心式风扇;-可以获得准确的加热规律;-加热迅速，以便提高生产速度，缩短设备的长度;-迅速加热能适用于直径Df差别很大的钢丝，特别是，同样的装置能加工直径Df从1到5不同的钢丝。对于直径Df很大-大于4mm-的钢丝，比例尺应接近1，用导热性十分良好的气体，如氢气，就十分必要。钢丝直径Df最好在0.4mm至6mm之间。图3和图4表示符合本专利技术的另一个装置200，该装置可以同时处理几根钢丝1，例如6根，图3是该装置沿中心线YY′的剖面图，图4是沿该装置中心线的垂直剖面，中心线YY′在图4中用“Y”表示。装置200的结构与装置100的结构类似，区别在于将六根管子2围绕轴心YY′-它也是管子9的轴心-放入容器9里面，容器9是一根钢管。每根管子2中通过一根钢丝1，气体4装在六根管子2里面，如装置100所描述的那样，每根管子各由一个电阻6加热，隔热套管7装在六根管子2的周围。通过下述例子进一步说明本专利技术。例1至例例1至例本文档来自技高网...

【技术保护点】
用热处理至少一根碳素钢丝以获得均匀奥氏体组织的方法，其特征在于：（ａ）将钢丝放入至少一根基本上无强制通风、含有气体的管子内加热，气体直接与钢丝接触，钢丝加热时间为每毫米钢丝直径小于４秒；（ｂ）对管子、钢丝和气体的特性的选择，应符合下 列关系：１．０５≤Ｒ≤７（１）０．６≤Ｋ≤８（２）其定义是：Ｒ＝Ｄｔｉ／ＤｆＫ＝「Ｌｏｇ（Ｄｔｉ／Ｄｆ）」×Ｄｆ↑〔２〕／λＤｔｉ是用毫米表示的管子内径，Ｄｆ是用毫米表示的钢丝的直径，λ是限定在８００℃的气体的导热性 ，此导热性用Ｗａｔｔｓ。ｍ↑〔－１〕。°Ｋ↑〔－１〕表示，Ｌｏｇ是自然对数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：雷尼奇安德烈，
申请(专利权)人：密施兰西密施兰企业总公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]