改善针布齿条热处理工艺的研究_上_关于球化退火和再结晶退火.docxVIP

费青(中国纺织科学研究院)摘要根据热处理原理结合针布齿条生产实践,系统分析了针布齿条生产工艺及其热处理特点。要提高齿条齿尖耐磨度,根本问题是研究和改善针布齿条用钢丝材质及其热处理工艺,前者为优质耐磨针布提供了前提条件,后者是技术关键。叙词:针布齿条热处理工艺球化退火再结晶退火目前国产金属针布的突出质量问题是齿条齿尖耐磨度和锋利度持久性不够,针布使用寿命短。由于齿条齿尖易磨损,锋利度迅速衰退,导致梳理效果下降,棉网质量恶化,棉结、杂质增加。有的纺织厂反映进口针布可用5～6年,而国产针布即使不轧坏也只能用2～3年。对于齿高25、20系列针布齿条,由于具有矮、浅、尖、薄、小等特点,更须解决齿条齿尖的耐磨度问题。针布齿条齿尖的耐磨性,不仅取决于硬度,而且还取决于钢的化学成分和金相组织。因此要改善针布的耐磨性能,主要有二个途径:一为调整钢丝的化学成分和加入适量的合金元素,即采用高碳钢和高碳低合金钢;二是通过改善热处理,施行不同的加热、保温、冷却的操作方法,使钢在固态下的组织结构发生变化,改变其性能,以获得所需要最佳的性能。因此,钢丝具有优良的材质为生产出优质针布齿条提供良好的前提条件,而热处理更是关键所在。热处理有退火、正火和淬火、回火。退火为预备热处理工作,目的在于消除先前冷热加工所造成的某些缺陷和为以后工艺操作(如切削、冲压、淬火等)作好准备;淬火、回火为最后热处理工序,它最终决定针布齿条的金相组织和综合机械性能(包括硬度、耐磨性等)。针布齿条的生产工艺流程及热处理特点1.1规格钢丝→头道坯片→球化退火→2、3道坯片→光片→冲齿→再结晶退火(正火)→淬火→回火→卷绕(1)国内的老工艺都采用此流程,现大多已改用(1.2)的新工艺;(2)有的针布厂直接将钢丝进行球化退火,一般采用井式退火炉;(3)冲齿后进行再结晶退火,国内采用箱式管状电阻炉(正火淬火联合机);1(4)淬火采用乙炔或丙烷火焰,水淬后低温回火(箱式管状电阻炉);(5)日金井公司自己拉丝,无氧化退火后经三联轧机和冲齿机再进入热处理喷砂联合机;再结晶退火为箱式管状电阻炉,快速加热后空冷;淬火采用煤气压缩空气火焰,经水淬后低温回火。1.2规格钢丝→球化退火→3/5联轧机→再结晶退火→冲淬卷(1)瑞士格拉夫(Graf)公司和国内针布厂采用三联轧机,球化退火采用氮气保护的井式电阻炉;(2)再结晶退火在冲齿前进行,也采用保改善针布齿条热处理工艺的研究(上)———关于球化退火和再结晶退火1999年9月10护气氛井式电阻炉;(3)淬火采用丙烷氧气火焰;格拉夫公司右)进入淬火火焰加热区,进行齿尖局部加热,齿尖达850℃左右,基部在500℃～600℃左右,针布齿条各部位温度都在500℃以上,第2点较易达到所需温度,淬火后,第1、第2点都容易达到要求的硬度,而且针布齿条是室温状态进入火焰加热,齿尖很快达到所需温度(850℃左右),而基部温度较低(低于500℃),齿尖至基部的温度梯度较大,第2点有可能不易达到所需温度,淬火后致使第2点硬度偏低,而且针布各部氧化颜色也易不一致,因此有些针布厂探索了火焰与针布齿条的相对位置,建议调整火焰在齿尖部位的加热位置,适当提高第2点的淬温,使针布齿条各部位的温度均在600℃以上(基部略≥600℃),这样不仅第1、2点硬度达到要求,基部硬度也不致增加,而且针布齿条表面氧化发黑,色泽均匀一致。(2)针布齿条在退火、淬火等热处理过程中,由于在介质中加热,与介质中的有害成份(O2、CO2、H2O)起作用,在针布齿条表面产生一层氧化膜或氧化皮(严重时),氧化的程度取决于加热温度和介质中有害成份的浓度,随着氧化程度的不同,使齿条表面的氧化颜色变化(由黑到白亮)。在氮气保护井式退火炉中当上下、四周和内外圈的加热温度及有害成份浓度不均匀时,就有可能使针布齿条坯片颜色不一致,产生色差,淬火时火焰等参数不稳定,也能产生色差。其解决措施可有:①在退火、淬火时采用完全光亮热处理,杜绝发生氧化;②在再结晶退火时,有的针布厂向炉内通入少量空气或再结晶退火坯条温度降至250℃左右时出炉油冷,使齿条坯条表面氧化发黑,色泽趋于一致;③淬火时将火焰调成弱氧化焰以利于齿条表面轻度氧化发黑;④冲齿后吹净齿条上的残油,也有利于减少色差。某针布厂将三联轧机的成型坯条不进行再结晶退火,直接上冲淬卷冲齿,并停掉淬火部分,而另设箱式管状退火炉和淬火机(即老式的正火淬火联合机)进行再结晶退火(正火)和淬采用天然气氧气火焰,油淬后针布齿条自行回火;(4)德P.W公司采用无氧化退火钢丝经五联轧机后,坯片经方形箱式密封退火炉在保护气氛中进行光亮再结晶退火,然后进入冲齿淬火联合机;淬火采用煤气氧气火焰加热,水淬后,通过带电铜质导轮进行导电加热低温(150～200)℃回火。1.3瑞典ABK公司采用无氧化退火钢丝→三联轧机→