[发明专利]一种用于钢帘线的淬火冷却介质以及淬火冷却方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢帘线的热处理介质，尤其涉及一种用于钢帘线的淬火冷却介质，还涉及上述冷却介质对钢帘线的淬火冷却方法。

背景技术

钢帘线，是橡胶制品尤其是汽车子午胎理想的骨架材料。以钢帘线作为增强材料的轮胎，具有强度高、行驶噪音小、使用寿命长、翻新率高等特点，所以钢帘线自其问世以来，引起了各国科学家及生产厂的重视，特别是随着高速公路的建设，钢帘线的生产也取得了飞速发展。

钢帘线为了提高强度，需要对钢丝进行热处理，但热处理过程中容易出现断丝的现象，这样会大大降低生产效率。经过专家学者的不断摸索，发现使用等温铅浴淬火可以得到索氏体组织，这样的组织具有较高的拉伸极限，钢丝拉拔后可得到良好的综合性能，减少了断丝现象。张熹、王春旭等人在《子午线轮胎钢帘线用钢丝的工艺现状》中提到，生产钢帘线用钢丝时，首先要对轧制线材进行铅浴淬火处理，然后再冷拉拔，铅浴淬火是将线材加热到1223K左右时奥氏体化，然后淬冷至823K左右进行铅浴热处理，得到由均匀细小的铁素体和渗碳体组成的微细珠光体组织。这种组织主要为索氏体组织。

铅浴淬火虽已在许多企业得到广泛应用，但存在着许多缺陷，主要表现为铅污染环境，危害人体健康；穿线很不方便，劳动强度大；铅液易结渣，维护复杂，稍有不慎会因挂铅而影响后续加工。

因此一种能替代铅浴淬火且能实现铅浴淬火效果的淬火冷却介质的开发很有必要。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于钢帘线的淬火冷却介质，该淬火冷却介质无污染、环保，能够对钢帘线进行索氏体组织转变热处理，采用本发明淬火冷却介质热处理后的钢帘线的性能与采用铅浴淬火的钢帘线的性能一致。

本发明还要解决的技术问题是提供与上述淬火冷却介质相配合的钢帘线淬火冷却方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种用于钢帘线的淬火冷却介质，所述冷却介质为高分子聚合物的水溶液，由如下质量百分比的组分组成：2～5％羧甲基纤维素钠、15～20％聚丙烯酸钠、3～5％添加剂以及余量为水。

上述用于钢帘线淬火冷却介质对钢帘线的淬火冷却方法，包括如下步骤：

步骤1，将奥氏体化的钢帘线置于空气中自然冷却至800℃左右；

步骤2，将步骤1的钢帘线置于冷却介质中，通过调节淬火区域的大小和走丝的速度使钢帘线于450～550℃下出液；其中，所述冷却介质的质量百分浓度为5～15％，所述冷却介质的使用温度为60～90℃；

步骤3，将经过步骤2处理后的钢帘线置于空气中自然冷却。

其中，步骤2中，冷却介质对钢帘线淬火过程中采用的淬火设备包括项部开口的长方体水浴槽，所述长方体水浴槽内设有两块隔板，两块隔板将长方体水浴槽分成三个区域，两块隔板之间的区域为中部区域，中部区域两边均为储液槽，其中隔板I是固定不动的，隔板II相对隔板I能够向左或向右移动；还包括循环泵，所述长方体水浴槽与循环泵连通。

其中，步骤2中，冷却介质对钢帘线淬火的具体操作步骤为：钢帘线从长方体水浴槽的上方通过，循环泵始终保持中部区域内注满冷却介质，中部区域内的冷却介质向两侧储液槽溢流过程中实现钢帘线的冷却。

其中，所述淬火设备通过移动隔板II的位置来调节淬火区域的大小。

本发明用于钢帘线的淬火冷却介质在钢帘线淬火冷却中的应用。

有益效果：本发明用于钢帘线的淬火冷却介质配方合理，环保无污染，能够替代高污染的铅浴对钢帘线进行索氏体化组织转变热处理，其在500℃以上也具有良好的冷却稳定性和冷却均匀性；本发明淬火工艺不仅改善了生产现场的操作环境，而且有效降低了能耗，所使用的设备维护简单，成本低，并且处理后得到的产品性能好，降低了产品的断丝率。

附图说明

图1为采用本发明钢帘线淬火冷却介质对钢帘线淬火冷却的工艺流程图；

图2为本发明钢帘线淬火冷却方法所使用的淬火设备结构示意图；

图3为本发明淬火冷却介质温度60℃、质量百分浓度10％下的冷却曲线图；

图4为本发明淬火冷却介质温度90℃、质量百分浓度10％下的冷却曲线图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案做进一步说明，但是本发明要求保护的范围并不局限于此。

本发明用于钢帘线的淬火冷却介质，由如下质量百分比的组分组成：2～5％羧甲基纤维素钠、15～20％聚丙烯酸钠、3～5％添加剂以及余量为水。