[发明专利]一种提高高碳钢热轧线材强度的电脉冲处理方法

说明书

本发明提供一种提高高碳钢热轧线材强度的电脉冲处理方法，属于钢丝线材技术领域。该方法首先将高碳钢坯轧制成线材，而后对线材进行控温冷却，最后将冷却得到的线材进行电脉冲处理。其中，高碳钢坯的开轧温度为950～1000℃，终轧温度为870～920℃；控温冷却过程采用等温盐浴处理工艺，控温冷却程序中，热轧得到的线材先以14～18℃/s的冷却速率冷却至珠光体相变温度570～600℃，而后将线材在570～600℃保温5～15min使其完成奥氏体向珠光体的转变，保温后的线材空冷至室温；对室温下的线材进行电脉冲处理，脉冲频率为100～500Hz，脉冲有效电流为30～500A/mm²，脉冲处理时间为20～120s。本发明的高碳钢热轧线材电脉冲处理方法不仅能有效提高高碳钢热轧线材强度，且简单易行。

技术领域

本发明涉及钢丝线材技术领域，特别是指一种提高高碳钢热轧线材强度的电脉冲处理方法。

背景技术

随着经济的快速发展，我国金属制品行业进入了蓬勃发展时期，港口吊装用钢丝绳、矿井提升用钢丝绳、电缆用钢丝绳、高压胶管增强用钢丝、桥梁缆索用钢丝的用量越来越大。这些钢丝的使用性能大多取决于其自身的强度级别，而这些钢丝的强度很大程度上又依赖于母材高碳钢热轧线材的强度。因此，提高高碳钢热轧线材的强度对推动我国金属制品行业的进一步发展具有重要意义。

目前，国内外提高高碳钢热轧线材强度的方法一般分为两种：一是通过优化高碳钢合金体系；二是通过控制冷却工艺。现有技术中公开了一种高碳盘条钢及其生产工艺，通过优化钢中Mn、Cr、Nb元素的含量使得高碳盘条强度得以提升。现有技术中还公开了一种特高强度钢帘线、特高强度钢帘线用盘条及其生产方法，其采用斯太尔摩冷却线对盘条进行控温冷却使得高碳盘条强度得以提升。通过优化高碳钢合金体系，虽然能显著提高高碳钢热轧线材的强度，但是其会使线材的生产成本大大增加。而通过控制冷却工艺的方法提高线材强度，其工艺条件较苛刻且线材强度提升幅度较小。因此，需要开发一种新型的能够显著提高高碳钢热轧线材强度的处理方法。

发明内容

本发明通过将轧制、控温冷却和电脉冲相结合，提供一种提高高碳钢热轧线材强度的电脉冲处理方法。

该方法通过将轧制、控温冷却和电脉冲相结合的工艺优化，从轧制温度、冷却工艺、脉冲电流、脉冲频率、脉冲处理时间等方面，提出了一种提高高碳钢热轧线材强度的方法。在不改变高碳钢坯成分的前提下，实现了高碳钢热轧线材强度的显著提高，有利于高强度高碳钢热轧线材生产成本的降低和钢丝类金属制品使用性能的提升。具体工艺步骤如下：

(1)将高碳钢坯通过热轧的方式轧制成线材；

(2)将步骤(1)中轧制得到的线材进行控温冷却；

(3)将步骤(2)中控温冷却得到的线材进行电脉冲处理，电脉冲处理时，采用双向脉冲，脉冲频率为100～500Hz。

其中，所述步骤(1)中热轧开轧温度为950～1000℃，终轧温度为870～920℃。

所述步骤(2)中控温冷却过程采用等温盐浴处理工艺。

所述等温盐浴处理工艺中，热轧得到的线材以14～18℃/s的冷却速率，冷却至珠光体相变温度570～600℃。

所述线材冷却至珠光体相变温度后，保温5～15min，保温后的线材空冷至室温。

所述步骤(3)中脉冲有效电流为30～500A/mm²，脉冲处理时间为20～120s。

本发明方法原理如下：