[发明专利]一种高碳钢丝的生产方法

说明书

一种高碳钢丝的生产方法，属于金属制品技术领域。所述方法包括将盘条或钢丝预处理；然后将预处理后的盘条或钢丝进行冷拉拔形变；对冷拉拔后的盘条或钢丝进行低温回火处理；对低温回火后的盘条或钢丝再次进行冷拉拔形变；然后重复冷拉拔形变、低温回火的步骤直至盘条或钢丝的直径或总形变量或强度达到最终要求。本发明所述方法在现有生产工艺条件下进行改进，可以将在线回火、感应加热与多道次冷拉拔在线结合，容易实现，并且同样原始强度的钢丝，在同等拉拔总形变量及同等成品前热处理的的情况下，最终成品钢丝强度较传统工艺上升80MPa至300MPa。

技术领域

本发明属于金属制品领域，具体涉及一种高碳钢丝的生产方法。

背景技术

高强度高碳钢丝具有强度高、耐磨性好、兼具合适的韧塑性等优点，是高应力条件下使用的高性能金属线材。其典型的应用如：厂矿、电梯悬索用钢丝，汽车轮胎帘线钢丝，桥梁缆索用镀锌钢丝。高强度高碳钢丝的传统工艺生产方法为：珠光体组织的高碳钢盘条→表面处理→多道次连续冷拉拔→高强度钢丝→成品前热处理、镀层处理。高碳钢丝的传统拉拔生产工艺被称为“冷拉拔”，这是由于传统的金属学理论认为低温回火会引发钢丝脆性，因此传统工艺方法在拉拔过程中，不对钢丝进行低温回火热处理且严格控制温升。

高强度高碳钢丝不断追求更高的强度。在高碳钢丝的制备过程中，一般通过冷拉拔形变获得强度与尺寸满足使用要求的钢丝。由于加工硬化，钢丝强度随着冷拉拔形变量的增加而不断上升。传统生产方法中，冷拉拔形变量直接决定了钢丝强度的上升的多少；同时，高强度钢丝的成品前热处理也可使钢丝强度有限上升。

发明内容

解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供一种高碳钢丝的生产方法，在同等拉拔形变量和成品前热处理的情况下，钢丝的强度上升比传统生产方法显著提高，最终钢丝的强度比传统方法提高80MPa至300MPa。

技术方案：一种高碳钢丝的生产方法，所述方法具体制备过程如下：

步骤一、将盘条或钢丝去除氧化膜，然后进行表面镀锌或锌铝层、润滑保护处理；

步骤二、将处理后的盘条或钢丝进行冷拉拔形变，重复冷拉拔形变工序直至冷拉拔形变量ε≥0.90，其中ε=ln(A₀/A₁），式中，A₀为钢丝未经冷拔变形时的初始横截面积，A₁为拉拔后钢丝的横截面积；

步骤三、对冷拉拔后的盘条或钢丝进行低温回火处理，回火温度为110~450℃，回火时间为10s~12h；

步骤四、对低温回火后的盘条或钢丝再次进行冷拉拔形变，重复冷拉拔形变工序直至冷拉拔形变量ε≤0.35，其中ε=ln(A₂/A₃），式中，A₂为经低温回火后钢丝的横截面积，A₃为低温回火再拉拔后钢丝的横截面积；

步骤五、重复步骤三和步骤四，直至盘条或钢丝的直径或总形变量达到最终要求，冷拉拔总形变量ε=ln(A₀/A₄），式中，A₄为最后一次拉拔后钢丝的横截面积。

作为优选，所述步骤一中盘条为高碳钢盘条，钢丝为具有珠光体组织的未经形变的高碳钢丝。

作为优选，所述珠光体组织中珠光体层片尺寸宽度为50~250 nm。

作为优选，所述步骤三中回火温度为320 ℃，回火时间为1 min。

作为优选，所述低温回火处理方式为空气炉热处理、盐浴热处理、油浴热处理或电磁感应加热处理。

有益效果：