SU1766985A1 - Method of steel wire processing - Google Patents
Method of steel wire processing Download PDFInfo
- Publication number
- SU1766985A1 SU1766985A1 SU914914067A SU4914067A SU1766985A1 SU 1766985 A1 SU1766985 A1 SU 1766985A1 SU 914914067 A SU914914067 A SU 914914067A SU 4914067 A SU4914067 A SU 4914067A SU 1766985 A1 SU1766985 A1 SU 1766985A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- wire
- temperature
- cooling
- cooling roller
- roller
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
1one
(21)4914067/02 (22)22.02.91 (46)07.10.92. Бюл. Nfc37(21) 4914067/02 (22) 02.22.91 (46) 07.10.92. Bul Nfc37
(71)Филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института металлургического машиностроени им. А.И. Целикова, г. Слав кск(71) Branch of the All-Union Scientific Research and Design Institute of Metallurgical Engineering named. A.I. Tselikova, Slav KSK
(72)Н.Г. Бойденко, А.Н. Шпак, П.П. Строй- кин и Ю.Я. Эстерзон (72) N.G. Boydenko, A.N. Shpak, P.P. Stroykin and Yu.Ya. Österzon
(56)Цыбулина А. Производство металлокор- да.-М., 1979, с. 13-16.(56) Tsybulina A. Production of metal cord.-M., 1979, p. 13-16.
Авторское свидетельство СССР № 755863, кл. С 21 D 9/52, 1980. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНОЙ ПРОВОЛОКИUSSR Author's Certificate No. 755863, cl. C 21 D 9/52, 1980. (54) METHOD FOR PROCESSING STEEL WIRE
(57)Изобретение относитс к черной металлургии , в частности к метизной промышленности , и может быть использовано при производстве стальной проволоки. Проволоку 1 с медно-цинковым покрытием на участке 2 между токоподвод щими роликами 3 и 4 нагревают на воздухе электроконтактным способом с помощью источника пита- 5 до 900°С со скоростью более(57) The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the hardware industry, and can be used in the manufacture of steel wire. The wire 1 with a copper-zinc coating in the area 2 between the current-carrying rollers 3 and 4 is heated in air by the electrocontact method with the help of a power source 5 to 900 ° C with a speed of more than
ни neither
1000°С/с. На участке 6 охлаждени , образованном одним неполным витком охлаждаемой проволоки, контактирующей с поверхностью токоподвод щего ролика 4 по дуге , осуществл етс охлаждение проволоки от 900 до 350°С со скоростью 500°С/с. На участке 7 между токоподвод - щими роликами 4 и 8 проволоку подогревают на воздухе электроконтактным способом от 350 до 500°С с помощью источника 9 и далее проволоку охлаждают от 500 до 300°С на воздухе, а на участке 11 - от 300 до 50-70°С в воде. 1 табл., 2 ил.1000 ° C / s. In the cooling section 6 formed by one incomplete turn of the cooled wire in contact with the surface of the current-carrying roller 4 along the arc, the wire is cooled from 900 to 350 ° C at a rate of 500 ° C / s. In section 7 between the current-carrying rollers 4 and 8, the wire is heated in air by the electrocontact method from 350 to 500 ° С with the help of source 9 and then the wire is cooled from 500 to 300 ° С in air, and in section 11 - from 300 to 50 70 ° C in water. 1 tab., 2 Il.
соwith
11eleven
о о чэ oh oh che
0000
елate
1Г1G
Фиг.11
Изобретение относитс к черной металлургии , в частности к метизной промышленности , и может быть использовано при производстве стальной проволоки.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the hardware industry, and can be used in the manufacture of steel wire.
Известен способ обработки стальной проволоки, включающий патентирование, которое заключаетс в нагреве стальной проволоки в муфельной газовой или электрической печи до 900-940°С, выдержке при этой температуре, изотермическом охлаждении в свинцовой ванне при 500-520°С и охлаждении на воздухе. После патентирова- ни стальна проволока подвергаетс химическому и электрохимическому травлению, гальваническому меднению и цинкованию, а затем тёрмодиффузионной обработке при 420-600°С в муфельной электропечи.A known method of treating steel wire, including patenting, consists in heating the steel wire in a muffle gas or electric furnace to 900–940 ° C, holding it at this temperature, isothermally cooling it in a lead bath at 500–520 ° C, and cooling it in air. After patentability, the steel wire is subjected to chemical and electrochemical etching, galvanic copper plating and galvanizing, and then a thermodiffusion treatment at 420-600 ° С in a muffle electric furnace.
Недостатками данного способа термообработки проволоки вл ютс низка про- изводительность, обусловленна длительностью технологического цикла, значительные энергетические потери, обусловленные низким КПД печного нагрева, Значительные производственные площади, занимаемые технологическим оборудованием , вредные услови труда, обусловленные использованием ванн с расплавом свинца.The disadvantages of this method of heat treatment of the wire are low productivity due to the duration of the technological cycle, significant energy losses due to low efficiency of furnace heating, significant production areas occupied by the process equipment, harmful working conditions caused by the use of lead-melted baths.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому выбранным в качестве прототипа, вл етс способ обработки стальной проволоки, включающий последовательное нанесение на исходную проволочную заготовку медного и цинкового покрыти , патентирование и термодиффузионную обработку, осуществл емые совместно путем нагрева стальной проволоки с медно-цинковым покрытием в расплавленном синтетическом шлаке до аустенит- ного состо ни при 900°С в течение 15 с, и последующее медленное охлаждение на воздухе.The closest technical solution to the one proposed as a prototype is a method of treating steel wire, including sequential deposition of copper and zinc coatings on the initial wire billet, patenting and thermal diffusion treatment, carried out jointly by heating the steel wire with a copper-zinc coating in the molten synthetic slag to austenitic state at 900 ° C for 15 s, and subsequent slow cooling in air.
Недостатком данного способа вл етс низка производительность, обусловленна как длительностью нагрева проволоки до температуры аустенизации, так и длительностью охлаждени проволоки на воздухе , требуемой дл образовани сорбитной структуры стали, а также значительные энергетические затраты на поддержание высокой температуры расплава шлака в ванне-печи, Кроме того, низкие скорости термообработки проволоки способствуют структурной неоднородности стали, вследствие чего ухудшаютс усталостные и реологические свойства проволоки.The disadvantage of this method is low productivity due to both the duration of heating the wire to the austenization temperature and the cooling time of the wire in the air required to form the sorbitol steel structure, as well as significant energy costs for maintaining the high temperature of the slag melt in the bath furnace. , low speeds of heat treatment of wire contribute to structural heterogeneity of steel, resulting in deterioration of fatigue and rheological properties of wires .
Целью изобретени вл етс повышение производительности процесса термообработки и уровн механических свойста проволоки.The aim of the invention is to improve the performance of the heat treatment process and the level of mechanical properties of the wire.
0 5 00 5 0
ТрTr
5 050
5 0 5 0 55 0 5 0 5
Указанна цель достигаетс тем, что в способе обработки стальной проволоки, включающем последовательное электролитическое нанесение слоев меди и цинка, нагрев до температуры аустенизации и охлаждение на воздухе, нагрев до температуры аустенизации осуществл ют со скоростью более 300°С/с -электроконтактным способом с последующим охлаждением со скоростью не менее 500°С/с до 350-400°С путем контактировани проволоки с токо- подвод щим роликом, а перед охлаждением на воздухе провод т дополнительный электроконтактный нагрев от этой температуры до 480-520°С. Кроме того, диаметр токопод- вод щего охлаждающего ролика Dp и его рабочую температуру Тр определ ют по формулеThis goal is achieved by the fact that in the method of treating steel wire, which includes the sequential electrolytic deposition of copper and zinc layers, heating to austenization temperature and air cooling, heating to austenization temperature is carried out at a speed of more than 300 ° C / s in an electric contact method, followed by cooling at a speed of at least 500 ° C / s up to 350-400 ° C by contacting the wire with a current-supplying roller, and prior to cooling in air, additional electrocontact heating is conducted from this temperature ry up to 480-520 ° С. In addition, the diameter of the current-carrying cooling roller Dp and its working temperature Tp are determined by the formula
У-СП-Т2)-360° U-SP-T2) -360 °
DpUcp п- р (1)DpUcp p-p (1)
0,5 (Ti + Та) + 0,25 л- d у Сп Уср а„ (а, Тро - 1) 1 +0,25 d2 у Си, Vcp а0 Оа; 0.5 (Ti + Ta) + 0.25 l - d for Cn SpA a „(a, Tro - 1) 1 +0.25 d2 for C, Vcp a0 Oa;
где V - скорость движени проволоки при термообработке;where V is the speed of movement of the wire during heat treatment;
Ti - температура проволоки на входе охлаждающего ролика;Ti is the temperature of the wire at the inlet of the cooling roller;
Та - температура проволоки на выходе охлаждающего ролика;Ta is the temperature of the wire at the exit of the cooling roller;
VCp - средн скорость охлаждени проволоки на участке контактировани ее с охлаждающим роликом;VCp is the average rate of cooling of the wire at the site of its contact with the cooling roller;
9 -угол охвата проволокой охлаждающего ролика;9 - angle of coverage of the cooling roller;
d -диаметр проволоки;d - wire diameter;
у- удельна плотность материала проволоки;y is the specific density of the wire material;
Сп - удельна теплоемкость материала проволоки;Cn — specific heat capacity of the wire material;
а0 - коэффициент термического сопротивлени теплового контакта проволока-охлаждающий ролик Тро 25°С;a0 is the coefficient of thermal resistance of thermal contact wire-cooling roller TRO 25 ° C;
Оа - температурный коэффициент термического сопротивлени теплового контакта проволока-охлаждающий ролик.Oa is the temperature coefficient of thermal resistance of the thermal contact wire-cooling roller.
В процессе нагрева стальной проволоки с медно-цинковым покрытием до температуры аустенизации стали 900-950°С, осуществл емого электроконтактным способом со скоростью не менее 300°С/с, одновременно с образованием аустенита происходит полна взаимна диффузи цинка и меди с образованием а -латуни и диффузи латунного сло в сталь. С момента достижени проволокой температуры аустенизации производитс интенсивное охлаждение ее теплоконтактным способом до 350-400°С со скоростью не менее 500°С/с. При этом благодар высокой скорости нагрева и малому времени пребывани проволоки при высокой температуре не происходит недопустимого окислени и обесцинковани покрыти проволоки на воздухе. Необходима скорость охлаждени проволоки и ее температура на выходе охлаждающего ролика обеспечиваетс выбором его диаметра Dp и поддержанием температуры Тр, определ емых из выражений (1) и (2). С момента выхода проволоки из контакта с охлаждающим роликом производитс скоростной подогрев ее на воздухе от 350-400 до 480-520°С. При этом в стали происходит быстрый распад ацетенита на сорбит, обеспечивающий необходимые механические свойства проволоки. После ускоренного подогрева переохлажденного аустенита осуществл етс охлаждение про-, волоки на воздухе от температуры 480-520° до 300°С и окончательное охлаждение от этой температуры до 50-70°С в воде.In the process of heating the steel wire with a copper-zinc coating to the austenization temperature of steel 900–950 ° C, carried out by the electrocontact method at a speed of at least 300 ° C / s, simultaneously with the formation of austenite, there is a complete mutual diffusion of zinc and copper to form a –latt and diffuse the brass layer into steel. Since the austenization temperature is reached by the wire, it is intensively cooled by the heat-contact method to 350-400 ° C at a speed of at least 500 ° C / s. At the same time, due to the high heating rate and the short residence time of the wire at high temperature, unacceptable oxidation and dezincification of the wire coating in air does not occur. The required cooling rate of the wire and its temperature at the exit of the cooling roller are ensured by choosing its diameter Dp and maintaining the temperature Tp determined from expressions (1) and (2). From the moment the wire leaves the contact with the cooling roller, it is heated at high speed in air from 350-400 to 480-520 ° C. At the same time, rapid decomposition of acetenite to sorbitol occurs in steel, which provides the necessary mechanical properties of the wire. After accelerated heating of the supercooled austenite, the pro-die is cooled in air from 480-520 ° to 300 ° C and finally cooled from this temperature to 50-70 ° C in water.
Электролитическое покрытие проволоки в процессе ее термообработки обеспечивает защиту стальной основы от окислени , а также надежный электрический контакт с токоподвод щими роликами на участках нагрева и надежный тепловой контакт с охлаждающим роликом на участке ускоренного охлаждени . Таким образом, дл обеспечени безокислительного нагрева не требуетс усложнени технологического оборудовани и каких-либо дополнительных затрат.The electrolytic coating of the wire during its heat treatment provides protection for the steel base against oxidation, as well as reliable electrical contact with the current-carrying rollers in the heating sections and reliable thermal contact with the cooling roller in the accelerated cooling section. Thus, to ensure non-oxidative heating, there is no need for complicating the process equipment and no additional costs.
На фиг. 1 показана схема устройства дл осуществлени способа обработки стальной проволоки; на фиг. 2 - график распределени температуры на отдельных участках проволоки в установившемс режиме процесса термообработки.FIG. 1 shows a diagram of an apparatus for carrying out a method for treating steel wire; in fig. 2 is a plot of temperature distribution in selected portions of the wire in a steady state heat treatment process.
Пример. Провод т термообработку проволоки диаметром 1 мм из углеродистой. стали марки ст. 60 после волочени , подготовку поверхности и нанесение электролитического медно-цинкового покрыти с общей толщиной 2 мкм и следующим химическим составом: медь 70%, цинк 30%. Скорость движени проволоки в процессе термообработки составл ет 1 м/с.Example. The wire is heat treated with a diameter of 1 mm carbon wire. steel brand art. 60 after drawing, surface preparation and deposition of an electrolytic copper-zinc coating with a total thickness of 2 µm and the following chemical composition: copper 70%, zinc 30%. The speed of the wire during the heat treatment is 1 m / s.
Проволоку 1 с медно-цинковым покрытием на участке 2 длиной 870 мм, заключенном между токоподвод щими роликами 3 и 4, нагревают на воздухе электроконтактным способом с помощью источника питани 5 до 900°С со скоростью более 1000°С/с. На участке б охлаждени , образованном одним неполным витком охлаждаемой проволоки, контактирующей с бронзовой цилиндрической поверхностью токоподвод щего ролика 4 по дуге (р 340°, осуществл етс охлаждение проволоки от 900 до 350°С соThe wire 1 with a copper-zinc coating in section 2 with a length of 870 mm, enclosed between the current-carrying rollers 3 and 4, is heated in air by an electrocontact method using a power source 5 to 900 ° C at a speed of more than 1000 ° C / s. On the cooling section b formed by one incomplete turn of the cooled wire in contact with the bronze cylindrical surface of the current-carrying roller 4 along the arc (p 340 °, the wire is cooled from 900 to 350 ° C
скоростью 500°С/с. При этом рабочий диа- Metp токоподвод щего - охлаждающего ролика Dp дл заданных условий составл етspeed of 500 ° C / s. In this case, the working diameter of the current lead-cooling roller Dp for given conditions is
согласно выражению (1) 370 мм, а рабоча температура ролика Тр согласно выражению (2) должна поддерживатьс на уровне 140°С. На участке 7 длиной 240 мм, заключенном между токоподвод щими роликамиaccording to expression (1) 370 mm, and the operating temperature of the roller Tp according to expression (2) should be maintained at 140 ° C. On section 7, 240 mm long, enclosed between the current-carrying rollers
4 и 8 проволоку подогревают на воздухе электроконтгктным способом от 350 до 500°С с помощью источника 9 со скоростью 625°С/с. Далее на участке 10 проволоку охлаждают от 500 до 300°С на воздухе, а на4 and 8, the wire is heated in air by the electrocontact method from 350 to 500 ° C using source 9 at a speed of 625 ° C / s. Next, in section 10, the wire is cooled from 500 to 300 ° C in air, and
участке 11 - от 300 до 50-70°С в воде 12. Стальна проволока с латунным покрытием, полученна указанным способом обработки , подвергалась механическим испытани м , а ее латунное покрытие - химическому иsection 11 - from 300 to 50-70 ° С in water 12. Steel wire with a brass coating, obtained by the above processing method, was subjected to mechanical tests, and its brass coating - to chemical and
рентгене-структурному анализу. Результаты механических испытаний и результаты анализов латунного покрыти показывают, что свойства проволоки соответствуют требовани м , предъ вл емым стальной латунированной проволоке, используемой в качестве заготовки дл изготовлени метал- локорда.X-ray structural analysis. The results of the mechanical tests and the results of the analyzes of the brass coating show that the properties of the wire comply with the requirements imposed on the steel brass-plated wire used as a blank for the manufacture of the cord.
Сравнительные данные термообработки по предлагаемому и известному способам приведены в таблице.Comparative heat treatment data on the proposed and known methods are given in the table.
Использование предлагаемого способа обработки стальной проволоки обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества;The use of the proposed method of processing steel wire provides in comparison with existing methods the following advantages;
1. Повышение производительности технологического процесса за счет сокращени времени термообработки,1. Improving the performance of the process by reducing the heat treatment time,
2.Улучшение усталостных и реологических свойств проволоки за счет повышени 2. Improving the fatigue and rheological properties of the wire by increasing
структурной однородности стали.structural homogeneity of steel.
3.Снижение себестоимости технологического процесса за счет уменьшени энергетических потерь.3. Reducing the cost of the process by reducing energy losses.
4.Улучшение условий труда за счет иск- лючени применени ванн с расплавом4.Improve working conditions by eliminating the use of molten baths.
свинца, солей и синтетического шлака, оказывающих вредное воздействие на окружающую среду.lead, salt and synthetic slag that have a harmful effect on the environment.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU914914067A SU1766985A1 (en) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | Method of steel wire processing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU914914067A SU1766985A1 (en) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | Method of steel wire processing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1766985A1 true SU1766985A1 (en) | 1992-10-07 |
Family
ID=21562088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU914914067A SU1766985A1 (en) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | Method of steel wire processing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1766985A1 (en) |
-
1991
- 1991-02-22 SU SU914914067A patent/SU1766985A1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1163377B1 (en) | A method of heat treating stainless steel strip | |
| AU2009202178A1 (en) | Method for descaling a metal strip | |
| JPH0657467A (en) | Method and apparatus for performing continuous surface treatment of rod-like elongated metal having metallic surface | |
| WO2009005534A1 (en) | Methods and systems for steel patenting | |
| KR20050084976A (en) | Method and device for descaling and/or cleaning a metal casting | |
| CA2195218C (en) | Copper wire and process for making copper wire | |
| US5449447A (en) | Method and device for pickling and galvanizing | |
| EP1342818B1 (en) | Method and apparatus for indirect-electrification-type continuous electrolytic etching of metal strip | |
| US3929524A (en) | Method of heat treating linear long-length steel articles, apparatus for effecting said method and articles produced thereby | |
| SU1766985A1 (en) | Method of steel wire processing | |
| US6582586B1 (en) | Method of removing scales and preventing scale formation on metal materials and apparatus therefor | |
| US3855013A (en) | Quick heat treatment of steels | |
| EP3436614B1 (en) | Resistance annealing furnace to anneal at least one metal or metal alloy wire, strand, string, wire rod or strip | |
| US4081296A (en) | Direct-current electrical heat-treatment of continuous metal sheets in a protective atmosphere | |
| JPH01225759A (en) | Method for continuously coating linear steel base material by immersing the same in molte coating metal | |
| US4154432A (en) | Direct-current electrical heat-treatment of continuous metal sheets in a protective atmosphere | |
| CN113416834A (en) | Steel wire heat treatment quenching process | |
| JPS6356291B2 (en) | ||
| PT81892B (en) | PROCESS OF TREATING NON-METALLIC CONDUCTOR PROFILES AND INSTALLATION FOR THEIR REALIZATION | |
| CN1618993A (en) | High energy continuous electric pulse on line annealing method of copper wire and its device | |
| EP0503637A1 (en) | A process for the manufacture of tinplates | |
| US4168995A (en) | Steel wire patenting process | |
| JP4145136B2 (en) | Continuous processing method of steel wire | |
| US4431168A (en) | Apparatus for improved heat treatment of elongated aluminum alloy materials | |
| EP0106166A1 (en) | Method and apparatus for the continuous annealing of steel strips |