專(zhuān)利名稱(chēng)：金屬針布的淬火方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬熱處理的淬火方法領(lǐng)域。主要適用金屬針布的熱處理。
為了使金屬針布對(duì)纖維(棉或化纖)能有良好的分梳等效果，則必須保證金屬針布具有鋒利的、耐磨的齒尖。
在現(xiàn)有技術(shù)中，為了提高金屬針布齒尖的硬度，通常采用一次淬火的熱處理方法，對(duì)齒尖進(jìn)行局部淬火，在一次淬火方法中，又有兩種不同流程的淬火工藝，即①開(kāi)卷→軟化退火→淬火→回火→卷取。其中，淬火溫度為880～900℃。如附

圖1所示(《紡織器材生產(chǎn)手冊(cè)》，中冊(cè)，紡織工作出版社，229～241頁(yè))。
②開(kāi)卷→沖齒→淬火→卷取。其中淬火溫度為860～880℃。如附圖2所示(《國(guó)外紡織器材》，紡織工業(yè)出版社，46～52頁(yè))。
上述兩個(gè)不同流程的一次淬火方法所存在的主要問(wèn)題是齒尖硬度值波動(dòng)較大，硬度值平均水平偏低，且齒尖的金相顯微組織易于粗化，造成金屬針布齒尖不耐磨，使用壽命較低。這是由于下列原因造成的。
其原因是根據(jù)工作條件，要求金屬針布具有硬的齒尖和軟的基體。由于齒尖細(xì)小，使得實(shí)際生產(chǎn)中只能采用局部快速加熱的方法對(duì)齒尖進(jìn)行淬火處理。但因淬火之前的工序要求，淬火前金屬針布齒尖的金相顯微組織是球化退火組織，即在低含碳量的鐵素體基體上，均勻分布高含碳量的球化物。這種淬火前的原始組織狀態(tài)，不適用于快速加熱淬火方法，因?yàn)榭焖偌訜岽慊鸬凝X尖將只能在高溫奧氏體區(qū)停留極短的時(shí)間(根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，金屬針布齒尖的淬火加熱時(shí)間為0.1～0.3秒)。在如此短暫的時(shí)間內(nèi)，球狀碳化物來(lái)不及充分溶解和擴(kuò)散，致使在鐵素體基體內(nèi)仍存在許多高含碳量的區(qū)域，以致于基體的含碳量很不均勻，難以保證齒尖淬火后達(dá)到較高的硬度值，以及齒尖之間硬度值的均衡性。如果為了高含碳量碳化物的溶解，而延長(zhǎng)淬火加熱時(shí)間(即增加火咀長(zhǎng)度)或提高火焰溫度，又勢(shì)必導(dǎo)致齒尖金相組織的粗化，使齒尖變脆，這顯然是不可取。
上述即是現(xiàn)有金屬針布淬火方法使齒尖硬度低，波動(dòng)大的主要原因。
本發(fā)明的目的在于提供一種能提高金屬針布齒尖硬度，且使齒尖硬度均勻和齒尖顯微組織細(xì)化的金屬針布淬火方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是采用兩次淬火方法對(duì)金屬針布齒尖進(jìn)行處理;同時(shí)，降低淬火溫度，縮短齒尖加熱時(shí)間;通過(guò)在金屬針布成品的淬火工藝生產(chǎn)線(xiàn)上設(shè)置相距一定距離的兩個(gè)火咀來(lái)實(shí)現(xiàn)兩次淬火，以減少供給火咀的燃料來(lái)降低火焰溫度。
通過(guò)齒尖的第一次淬火和隨后的自回火，使齒尖的金相顯微組織轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體+索氏體+碳化物+殘余奧氏體組織。這種組織有利于第二次淬火加熱時(shí)碳的固溶及擴(kuò)散，為提高齒尖硬度創(chuàng)造了有利條件，同時(shí)，由于相界面和晶界面的增多，有利于淬火組織的細(xì)化，這樣通過(guò)第一次淬火，獲得了理想的預(yù)備組織。隨后的第二次淬火，使金屬針布齒尖得到較理想的金相顯微組織，即回火馬氏體+少量碳化物+殘余奧氏體，最終獲得高硬度與細(xì)晶粒相結(jié)合的較理想的結(jié)果。
本發(fā)明金屬針布的兩次淬火方法的兩個(gè)具體工藝流程如下
(見(jiàn)附圖3)②開(kāi)卷→沖齒→第一次淬火→第二次淬火→油冷→卷取(見(jiàn)附圖4)。
在上述技術(shù)方案中，第一次淬火溫度為800～840℃;第二次淬火溫度為820～860℃;淬火前的退火溫度700～750℃，第二次淬火后的回火溫度為200～250℃;火咀長(zhǎng)度為25～45mm;第一火咀與第二火咀之間的距離為150～250mm。其火咀長(zhǎng)度較現(xiàn)有技術(shù)的50～80mm平均縮短了35mm;同時(shí)，由于降低了燃料和助燃?xì)獾牧髁?，雖然增加了一個(gè)火咀，但燃料消耗與原采用的一次淬火方法的燃料消耗基本持平。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明顯著地提高了金屬針布齒尖的硬度和細(xì)化了齒尖的金相顯微組織，使其使用壽命大幅度提高。表1和表2分別為本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)齒尖中不同顯微硬度值所占的百分?jǐn)?shù)，以及齒尖金相顯微組織中各種級(jí)別馬氏體所占的百分?jǐn)?shù)。
表1齒尖中不同顯微硬度值所占的百分?jǐn)?shù)
下面通過(guò)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
附圖1、附圖2為現(xiàn)有技術(shù)金屬針布一次淬火方法的工藝流程示意圖。
附圖3、附圖4為本發(fā)明金屬針布的淬火方法工藝流程示意圖。
附圖1至附圖4中，1為開(kāi)卷，2為沖齒，3為退火爐，4為第一火咀，5為冷卻咀，6為第二火咀，7為油或水冷卻器，8為回火爐，9為卷取，10為金屬針布鋼帶。
從附圖1、附圖2可看出，在現(xiàn)有技術(shù)工藝流程中，只有一個(gè)火咀，即僅為一次淬火;其火咀長(zhǎng)度為50～80mm。
從附圖3、附圖4看出，本發(fā)明的工藝流程中，有兩個(gè)火咀(4和6)，即可實(shí)現(xiàn)兩次淬火;火咀長(zhǎng)度為25～45mm，火咀4與火咀6的間距為150～250mm;第一火咀4之后有冷卻咀5，以便實(shí)施淬火冷卻。第一次淬火冷卻方式可采用噴氣或噴水冷卻齒尖，也可采用自然冷卻;第二次淬火的冷卻方式一是采用水冷，隨后需進(jìn)行回火處理，二是采用油冷，無(wú)需進(jìn)行回火處理。
從附圖3可知，本發(fā)明的工藝流程之一中，在淬火前有退火處理，其目的是使經(jīng)過(guò)壓扁和切削等冷加工的金屬針布的基部金相組織得以恢復(fù)，并降低硬度，在第二次淬火后有回火處理，主要作用是消除由于采用水淬時(shí)，齒尖中形成的內(nèi)應(yīng)力，若采用熱油作為冷卻介質(zhì)時(shí)，淬火后可以不進(jìn)行回火。
按照附圖3所示的工藝流程，本發(fā)明所述的金屬針布淬火過(guò)程如下金屬針布帶卷經(jīng)開(kāi)卷(1)后，進(jìn)入退火爐(3)進(jìn)行退火，隨后經(jīng)過(guò)第一火咀(4)，齒尖經(jīng)局部快速加熱，在極短的時(shí)間(0.1～0.2秒)內(nèi)達(dá)到預(yù)定淬火溫度，接著通過(guò)冷卻咀(5)實(shí)現(xiàn)淬火冷卻，冷卻之后的金屬針布齒尖迅速經(jīng)過(guò)第二火咀(6)進(jìn)行第二次淬火，第二次淬火在油冷卻器(7)中進(jìn)行油冷，油冷之后進(jìn)入卷取機(jī)進(jìn)行卷取(9)，即完成整個(gè)工藝流程。
實(shí)施例采用本發(fā)明所述兩次淬火方法的兩類(lèi)工藝流程，對(duì)含碳量為0.6%的碳素鋼金屬針布進(jìn)行四個(gè)批號(hào)的淬火處理。淬火之后，對(duì)四批金屬針布進(jìn)行了齒尖硬度測(cè)量。工藝流程中的各項(xiàng)參數(shù)如表3所示，所測(cè)硬度值如表4所示。
表3、實(shí)施例淬火處理工藝參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種金屬針布的淬火方法，工藝流程包括開(kāi)卷、退火處理、淬火、回火和卷取；或開(kāi)卷、沖齒、淬火和卷取，其特征是采用兩次淬火處理，第一次淬火溫度為800～840℃，采用噴氣或噴水冷卻；第二次淬火溫度為820～840℃，采用油冷，或采用水冷并隨后回火。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淬火方法，其特征是用于淬火的兩個(gè)水咀的長(zhǎng)度為25～45mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的淬火方法，其特征是第一火咀與第二火咀之間的距離為150～250mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能提高齒尖硬度和硬度均勻性的淬火方法，其工藝流程包括開(kāi)卷、退火處理、淬火、回火和卷??；或開(kāi)卷、沖齒、淬火和卷取，主要特征是淬火處理采用兩次淬火的方法，第一次淬火溫度為800～840℃，采用噴氣或噴水冷卻；第二次淬火溫度為820～860℃，采用油冷或水冷。用于淬火的兩個(gè)火嘴長(zhǎng)度為25～45mm，兩個(gè)火嘴之間的距離為150～250mm。
文檔編號(hào)C21D9/26GK1078497SQ9310691
公開(kāi)日1993年11月17日 申請(qǐng)日期1993年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月17日
發(fā)明者朱維翰, 李玉厚, 賀潤(rùn)香, 肖繼福, 陳榮仙, 趙平順 申請(qǐng)人:冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院