钢丝的热处理方法及装置制造方法及图纸

为获得精细珠光体结构的钢丝热处理方法有下列特征：ａ．把金属丝（１）进行冷却，直至达到一个给定的温度，该温度要比Ａｃ１的转化温度低；ｂ．向金属丝（１）通以电流（Ｉ），并进行通风调节（Ｒｂ），以便调节金属丝的温度，使其温度与给定温度相比上下偏差均不超过１０℃；ｃ．冷却金属丝（１）。实施该方法的装置。用该方法和装置所得到的金属丝。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到金属丝，特别是碳钢丝的热处理方法和装置。这些金属丝适用于加固橡胶和/或塑性材料的物品，例如外胎。这些热处理的目的在于一方面增强金属丝的拉丝能力，另一方面是改善它们的机械性能和耐久性。已知的这种类型的处理方法有二道工序-第一道工序是将金属丝加热，并使其温度保持在AC3的转化温度以上，以便得到均匀的奥氏体;-第二道工序是将金属丝进行冷却，从而获得精细的珠光体结构。最惯用的是一种称作“钢丝韧化处理”的热处理方法先将金属丝在800℃至950℃的温度下进行奥氏体化，紧接着浸入到温度为450℃至600℃的铅浴或熔盐浴中。这样所得到的结果是令人满意的，尤其是在铅热处理的情况下，这些结果通常认为是由很高的对流率所引起，也就是在金属丝和冷却流体之间产生的对流率。它一方面使得金属丝在AC3的转化温度和稍高于铅的温度之间进行快速冷却，另一方面，在亚稳态奥氏体向珠光体的转化过程中使得“复晖”受到限制，而复晖就是金属丝的温度增加，这是由于冶金转化形成的能量比辐射和对流失去的能量更高的缘故。因为金属液体或熔盐的操作使得工艺繁重，而且在韧化处理以后金属丝必然要清洗，因而就不幸造成成本提高。另外，铅的毒性很大，由此带来的卫生保健问题势必导致需要化费很大的开支。本专利技术的目的在于在奥氏体向珠光体进行转化的过程中，不用熔融金属或熔盐进行热处理时，至少也能获得与上述韧化处理同样好的结果。因此，本专利技术涉及到碳钢丝热处理的方法，以便获得精细的珠光体化结构，该方法的特征表现如下面的三个阶段a)将为得到均匀的奥氏体而予先保持在比AC3转化温度高的温度下的金属丝进行冷却，一直冷到一个给定的温度，该给定温度比AC1的转化温度低，而比亚稳态奥氏体向珠化体开始转化的转变曲线上的突出部(鼻子)的温度高，因而此时金属丝具有亚稳态奥氏体结构而无珠光体;b)然后，在珠光体化以前对金属丝进行温度调节，使其温度与给定温度相比上下相差均不大于10℃，通过向金属丝通电流实施该温度调节，并在部分时间里同时进行通风调节;c)然后对金属丝进行冷却。本专利技术同时还涉及到实施前述的方法的装置。为获得精细珠化体结构，对碳钢丝进行热处理的装置的特征包括a)对金属丝进行冷却的设备(金属丝已事先保持在比AC3转化温度高的温度)，这些冷却设备将金属丝冷却到一个给定温度，该给定温度比AC1的转化温度低，而比亚稳态奥氏体向珠光体开始转化的转变曲线上的突出部的温度高，因而金属丝具有亚稳态奥氏体结构，而无珠化体;b)尔后是对金属丝进行温度调节的装置，在珠光体化以前，调节金属丝的温度使其与给定温度相比，上下相差均不超过10℃，这些调节设备包括给金属丝通电流的电器设备和通风调节设备;c)再就是将金属丝进行冷却的设备。本专利技术还涉及到利用本专利技术的方法和/或装置所得到的金属丝。本专利技术将通过下面一些不是限定本专利技术的例子以及与这些例子相关的附图得以更好的理解-图1为使用本专利技术方法的简图;-图2为使用本专利技术方法时，金属丝的温度，金属丝内的电流强度和通风速率随时间的变化;-图3为本专利技术的一个装置的局部剖视图，它有5个冷却腔(enceinte)和一根中心线，该剖面图是按照此中心线绘制的;-图4为本专利技术装置在图3中的第一个腔的局部剖面图，该剖面图是根据装置的中心线绘制的;-图5为本专利技术装置在图3中的第一个腔的局部剖面图，该剖视图与该装置的中心线垂直，沿着图4的直线段Ⅴ-Ⅴ绘制的;-图6为本专利技术装置在图3中的第二个腔的局部剖视图，该剖视图是根据该装置的中心线绘制的;-图7为本专利技术装置在图3中的第二个腔的局部剖视图，该剖视图与该装置的中心线垂直，沿着图6的直线段Ⅶ-Ⅶ绘制的;-图8为可以获得一个旋转气环的附加设备的剖视图，该附加设备可以用在本专利技术的装置中，其部分已表现在图3中，该剖面图与该装置的中心线垂直;-图9为本专利技术的另一个装置，该装置包括装有圆筒的附加的分配设备;-图10为图9所示装置中分配附加设备的更详细的剖视图，该剖视图根据该分配附加设备圆筒的中心线而作;-图11为图9所示装置中分配附加设备的更详细的剖视图，该剖视图垂直于分配附加设备的圆筒的中心线，沿图10中的Ⅺ-Ⅺ线段绘制的;-图12为本专利技术处理的金属丝的精细珠光体化结构的部分剖视图。图1为实施本专利技术方法时所进行的流程图。用一根碳钢丝的金属丝1。该金属丝1沿着流程上的箭头F方向而行，该行程含有点A、B、C、D。本专利技术的方法包括三个阶段a)为获得均匀奥氏体而保持在比AC3转化温度高的金属丝在A点和B点之间得到冷却，直至金属丝1达到一个给定的温度，该温度比AC1的转化温度低，而比亚稳态奥氏体开始向珠光体进行转化的转变曲线上的突出部的温度高，冷却用箭头Ra表示，该给定温度可以进行以后的由奥氏体到珠光体的转化，冷却Ra在很短的时间内完成，以便没有发生奥氏体向珠光体的转化，所以金属丝1在B点就具有亚稳态奥氏体结构而无珠光体。b)在点B和C之间，对金属丝的温度进行调节，使其温度与给定温度相比，上下偏差均不超过10℃，珠光体化以前，温度的调节是通过给金属丝1通电流而实施的，同时还进行冷却，冷却用箭头Rb表示，该冷却由通风调节实现，即在金属丝1处于B点和C点之间的对其进行变速通风，该通风只在给金属丝1通电流的部分时间内进行。金属丝1在B点和C点之间的电流通过由金属丝1的电流1e及箭头I表示，I表示电流1e里的电流强度，也就是金属丝1里的电流强度。c)在C点和D点之间，将金属丝冷却到一个温度，例如冷却到与环境温度接近的温度，冷却用箭头Rc表示。作为例子，冷却Ra和Rc也都由通风实现。图2用图2A、2B、2C三幅图表示实施本专利技术方法时，时间与下面三个变量之间的关系-图2A表示金属丝1的温度变化;-图2B表示金属丝1里的电流强度变化;-图2C表示在冷却Ra、Rb、Rc时，通风速率的变化，即冷却气体速率的变化。在这些图中，时间用T表示，温度用θ表示，电流强度用I表示，通风速率用V表示，时间在图上均用横座标轴表示，θ、I、V均用纵座标轴表示，为简化起见，假定点B和点C之间的温度θ为恒定。在图2A中温度在三个阶段的情况用θb表示，在b阶段的水平状的温度以及相对于在a和C阶段的温度降。另外，在电流强度I的图上用一个非零电流强度Ib的平台和一个零电流强度的平台表示三个阶段，非零电流强度Ib的平台对应于方法的阶段(b)，而零电流强度的平台对应于阶段(a)和阶段(c)。在阶段(b)时，通风调节既不用于该阶段的开始，也不用于该阶段的终了，而只在时间TB1和TB2之间才进行通风调节，所以阶段(b)包括三道工序。因此，本方法在图2中用时间O(相当于TA，表示原点)、TB、TB1、TB2、TC、TD分有五道工序，时间TB1、和TB2处于阶段(b)期间，本专利技术的实施在图2A的五道工序中获得，这五道工序使得钢丝1的结构得到改进。工序1当金属丝1到达点A以前，将其先加热到比AC3转化温度高的温度，例如800℃和950℃之间，并将其保持在这个温度，以便获得均匀的奥氏体，当金属丝到达A点时，它的温度比AC3的转化温度高，并且具有均匀的奥氏体结构。在图2A中画出了亚稳态奥氏体开始向珠光体转化的转变曲线X1和亚稳态奥氏体向珠光体转化结束的曲线X2。曲线X1上的突出部，也就是表示了与曲线X1的最本文档来自技高网...

【技术保护点】
为获得精细珠光体结构对碳钢丝进行热处理的方法，该方法的特征体现在下面三个阶段：ａ）将已经保持在比ＡＣ３转换温度高的温度下的金属丝（为了获得均匀的奥氏体）进行冷却，直到金属丝达到一个给定的温度，该温度低于ＡＣ１的转化温度，而高于亚稳态奥氏 体向珠光体开始转化的曲线上突出部的温度，因而金属丝就有一个亚稳态的奥氏体结构而无珠光体；ｂ）尔后，在珠光体化以前，对金属丝进行温度调节，使其温度与给定温度相比上下不超过１０℃，该调节是通过向金属丝通电流而实施的，在该阶段的部分时间内同时 进行通风调节；ｃ）然后冷却金属丝。

【技术特征摘要】
FR 1986-11-27 86/167051.为获得精细珠光体结构对碳钢丝进行热处理的方法，该方法的特征体现在下面三个阶段a)将已经保持在比AC3转换温度高的温度下的金属丝(为了获得均匀的奥氏体)进行冷却，直到金属丝达到一个给定的温度，该温度低于AC1的转化温度，而高于亚稳态奥氏体向珠光体开始转化的曲线上突出部的温度，因而金属丝就有一个亚稳态的奥氏体结构而无珠光体；b)尔后，在珠光体化以前，对金属丝进行温度调节，使其温度与给定温度相比上下不超过10℃，该调节是通过向金属丝通电流而实施的，在该阶段的部分时间内同时进行通风调节；c)然后冷却金属丝。2.根据权利要求1的方法，其特征在于它有下面五道连续的工序-工序1期间，将已经维持在比AC3转换温度高的温度下的金属丝进行冷却，直至金属丝达到给定温度，尔后在下面的工序2、3、4中，对金属丝的温度进行调节，使得该温度与给定温度相比，上下不超过10℃，通过向金属丝通电流实施这种调节;-工序2期间，没有进行通风;-工序3期间，进行通风调节;-工序4期间，没有进行通风;然后在工序5时冷却金属丝。3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于在珠光体化以后对金属丝进行冷却，直至接近环境温度。4.根据权利要求1到3的任一方法，其特征在于通风调节至少有部分径向通风。5.根据权利要求4的方法，其特征在于径向通风呈现为旋转的气环状，其最大速率最少等于2m/s，最多等于50m/s。6.根据权利要求1至5的任一权利要求的方法，其特征在于通风调节至少是部分轴向通风。7.根据权利要求6的方法，其特征在于轴向通风的最大速率至少等于10m/s，至多等于100m/s。8.根据权利要求1至7的任一权利要求的方法，其特征在于珠光体化以前的冷却和/或珠光体化以后的冷却，至少有一部分是由纵向和/或轴向通风进行的。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于在珠光体化以前的冷却期间，该通风至少是部分地具有旋转气环状的径向通风，其速率至少等于2m/s，至多等于50m/s，或速率在10m/s到100m/s之间的轴向通风。10.根据权利要求1至9的任一权利要求的方法，其特征在于金属丝的直径至少等于0.3mm，至多等于3mm。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈雷尼什，
申请(专利权)人：米什林企业总公司米什林公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]