熱鍍鋅鋼絲熱處理工藝與性能研究.pdf

1、高碳素鋼絲的性能主要由鋼絲內部微觀組織決定，通常人們采用鉛浴淬火獲得高冷加工極限和高加工硬化系數(shù)的索氏體組織來滿足其高性能，但是鉛浴淬火因為鉛污染問題越來越得到重視，人們迫切需要找到一種可替代的淬火工藝。水浴淬火因為無污染、節(jié)能、易觀察等優(yōu)勢已被部分企業(yè)用于鋼簾線、鋼絲繩的生產(chǎn)，但是其具體的工藝調整規(guī)律及微觀組織特點可參考文獻卻不多，使得水浴淬火工藝的廣泛推廣受到限制。本課題利用連續(xù)熱鍍鋅鋼絲生產(chǎn)作業(yè)線，研究了高碳鋼絲水浴淬火工藝及熱鍍

2、鋅的特點，并與鉛浴淬火鋼絲進行對比，分析其優(yōu)缺點。
　　通過冷拉拔鋼絲的金相組織觀察和強度測試，發(fā)現(xiàn)隨著應變量的增大，等軸狀組織呈纖維化特征且抗拉強度增大;冷拉拔鋼絲抗拉強度可通過修正后的波捷姆金公式進行預測:Rm=0.894×σb，σb為波捷姆金經(jīng)驗公式抗拉強度。
　　研究了不同收線速度下正火鋼絲的金相組織和力學性能變化特點，發(fā)現(xiàn)隨著鋼絲在爐時間的延長(30s～100s)，正火組織表現(xiàn)為球化珠光體向奧氏體的轉變以及奧氏體晶

3、粒長大和成分均勻化兩個過程，抗拉強度先增大再趨于穩(wěn)定。
　　研究發(fā)現(xiàn)鋼絲在水浴淬火時表現(xiàn)出膜沸騰特點，分為初期冷卻階段、穩(wěn)定膜沸騰階段及空冷珠光體轉變階段。力學性能測試結果表明，在一定淬火時間內，鋼絲抗拉強度與水浴浸入長度滿足線性關系;同樣水浴浸入長度下，隨著收線速度的加快，鋼絲抗拉強度減小。利用SEM觀察水浴淬火后鋼絲索氏體組織并測試片層間距，發(fā)現(xiàn)細規(guī)格索氏體組織平均片層間距越小，鋼絲抗拉強度越高，;對于粗規(guī)格鋼絲，隨淬火時間延

4、長，因為水浴冷卻效率低于相轉變放熱效率，會出現(xiàn)片層寬化的現(xiàn)象。
　　鋅層質量測試與鍍層厚度統(tǒng)計結果表明，鋼絲鋅層質量隨著直徑與鍍鋅速度的增加而增大，其中純鋅層厚度受浸鋅速度的影響較大。能譜分析結果說明鋼絲熱鍍鋅層由Г'相(57.52 at.％Fe)、δ相、ζ相和η相組成。
　　通過微觀組織和機械性能對比，發(fā)現(xiàn)水浴淬火后鋼絲內部先共析物含量較多，強度和韌性低于鉛浴淬火;先共析物含量的多少、珠光體團尺寸及片層的均勻性表明水浴淬火