流动粒子炉用于钢丝等温淬火(焙炖)

D0I:10.13374/j.is8m1001-053x.1979.02.001 北京钢铁学院学报 ]979年2期 流动粒子炉用于钢丝等温淬火（焙炖） 北京朝铁学院治金炉教讲望 倪学梓陈洁珍 摘 要 流动粒子炉用于焙她和加热钢丝是一項发展很快的先进技术。这种方法得到的 成品质量与绍浴相当，但无污染毒害，无铅耗，无氧化铁皮或只有輕做氧化，优点 很乡。本文计论了在试验室试验条件下，用流动粒子炉代替铅浴作等温淬火，选定 沸腾粒子，蹦定工艺参数。通过选用不同化学成分的粒子、粒度、重度、粒子炉温 度等温时间、风量等参数处理试样，试样的拉伸强度以达到铅淬火标准为合适，得 出各种工艺条件的定量关系，为在现厂生产实验提供了参考和依据。 一、，前 言 自从英非始川计浴培炖、出涮修的质好，人到现在还在使川、但是品浴等 温淬火给工人的健康带米很人的损店，对坏境也有较人的污染，各国都作设法找山一种新济 火介质以代李铅培地i面同附义不降低树丝的质吊。 近些年米人有]试川的可益浴、减浴、沸水浴和空‘浴等。盐浴、酸浴后树丝的质量尚能 安近铅浴，但是产生有害的盐、碱蒸汽，也污染环境。空气浴广泛川于盘条和半成品处理， 但强度较低，质量较差，很少作为成品处盟。沸水浴还处于试验阶段，工艺尔件要求严格， 还有许多问题仍待解决。 一九七O年后流动粒子炉（流态化粒子炉）在儿个主要上业发达的国家，如英、美、 日、苏、法等行了较快的发展，在钢丝、钢管、钢带、镀造、机械工业都有研究和应川。在： 摩·树丝的加热培地方发展尤快。各因都有材料公布，虽然公布的资料不完整或存在这样那 样的问题，但是其方问是可以肯定的，流动粒子炉月于培炖和加热钢丝是一个先进技术， 值得研究和推广。 钢丝培纯的流动粒子的特点是把妒的加热区冷却区都换上适的体小拉作：为 传热介质，胡渠气它的起物作：流化介质热源，并在热设的沸腾粒子内保持‘试 为还性以保证剂丝九化热。而在等品冷段川们箱空气作粒了子的流化介质，也就是把 铅浴的等温冷却改为在流动粒于炉内的连续冷却，由于州空气作为流化介质州固体粒子作为 传热介质的流动粒子淬火炉内的冷却能力不及铅浴，故用降低冷却室粒子温度的办法解决冷 却速度慢的矛盾。川这补方法得到的成品质量实：上5铅浴不相上下，们对工人无毒店，无 铅耗，无氧化铁皮或只有轻微氧化，固休粒于的损耔也很少，优较多，放资体飞义家正 w参加工作的还有炉七四学生周春生，余汉非，行品前，孙建平，刘建单，除宽。 69

北 京 钢 铁 学 院 学 报 了 年 期 流动粒子炉用于钢丝等温淬火 焙炖 北 京钢铁 学 院冶 金炉 教 研 室 悦学梓 陈洁珍 米 要 流 动粒 子炉用 于 焙炖 和加 热钢 丝 是 一 项 发 展 很 快的先进 技 术 。 这 种 方法得 到的 成 品 质 量与铅 洛相 当 ， 但 无 污 染 毒害 ， 无 势 耗 ， 无 氧化铁 皮 或 只 有 袒 微 氧化 ， 优 点 很 多 。 本 文时论 了在试 验 室试 验 条件 下 ， 用 流动粒 子炉 代 替势 浴 作等 温淬火 ， 选定 沸腾粒 子 ， 度 等温 时 间 确定 工 艺参数 。 通 过 选 用不 同化 学成 分 的粒 子 、 粒 度 、 重度 、 粒 子炉 温 、 风 量 等参 数处 理 试 样 ， 试样 的拉伸 强 度 以 达 到势淬 火标 准 为合 适 ， 得 出各种 工 艺 条件的定 量 关系 ， 为在现 厂 生产 实验提 洪 了 参考 和 淡据 。 一 、 前 言 自从英 囚开 始 错 浴焙炖 ，下 ， 山 少润丝 的质 吐好 ， 人 们力到 现 在还 在 使川 、 但延 错浴 李 溢浮火洽 一上 人的健 康 、 节来 很 大的损 害 ， 对环 垅 也有较 人的污 染 ， 各 都 在 设法找 出 一 种 新 淬 火介质以 代什 错焙炖 而 同时 又不 降低 例 丝 的 质 量 。 近 些年来 人 们 试 的有盐 浴 、 碱浴 、 沸 水浴 和 空 一心浴 等 。 盐 浴 、 碱 浴后 婀丝 的 质星 尚能 按近 错 浴 ， 但 造产生 有 ’ ‘茸的盐 、 碱 蒸 汽 ， 也污染 吓境 。 空 气浴 广 泛 用 于盘 条 和 半成 盯 ，处 理 ， 但强 度较低 ， 质 量较 差 ， 很 少作 为成 价 处 哩 。 沸 水浴还 处 于 试 验阶段 ， 一已艺条件 要求严 格 ， 还 有许多问 题 仍 待解 决 。 一 九七 。 年后 流劝 粒 子炉 流 态 化粒 子炉 在儿个 主 要工业 发达 的 因家 ， 如英 、 美 、 日 、 苏 、 法 等 存 了较 快的发 展 ， 在 钢丝 、 钢 管 、 例带 、 锻造 、 机械工业都 有研 究 和应 川 。 在 户 · 洲丝 的 加热 和 涪炖方 面 发展尤快 。 各国都 存材料 公 布 ， 虽然公 布的 资料不 完 整 或存 在 这小羊 二 样 的 问题 ， 但 毯其方 向是 丁以 肯定 的 ， 即 流功粒 子炉 于培炖 和 加热 钢丝是 一 个先迸 技 术 ， 爪 得 研岁乙不一寸丁广 。 钢 丝熔饨 时的 流 劝粒 犷炉的特 点 她把 炉 一 户的 加热 区 印冷却 区 都 换 适 合的 固 体小拉 作为 传热 介 吹 ， 川煤气 卫 乙 又的混 泞物 作流 化介质 和热源 ， 挤丫 加热 段 的沸腾粒 子层 内保持气 从 为还 妹性 以 保证 润兰 龙份戈化加热 。 ， 在等温 冷却 段 压 缩 宝 ‘ 一 毛作粒 子 的 流 化介质 ， 也就 怂 把 错浴 的等温冷却改 为在流 劝粒 一 听炉 内的连 续 冷却 ， 由于 用 空 气作 为 流 化介质用 固体 粒 子作为 传热 介质的 流功粒 子淬 火炉 内的 冷却能 力不 及铅浴 ， 故 用降低 冷却 室粒 子温 度的办法 解决 冷 却 速 度慢 的矛盾 。 用 这种方 法得 到 的 成 品 质 歌实际 仁 一 ‘ 错 浴不 相 一 下 ， 但 对 一 几人 无毒 害 ， 无 铅 耗 ， 无氧 化铁皮 或只 有轻 微氧 化 ， 固休粒 子的损 耗 也很 少 ， 优点较 多 ， 故资 本主 义 国家 工 卡 参加 工 作 的还 有炉七 四 学生周 春土 ， 余 汉 林 ， 什品 舒 ， 孙 建 乎 ， 刘建 华 ， 际 宽 。 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1979．02．004

在大力研究，有的国家已有工业性试验。据资料称是成功的、有发展前途的。 一九七六年，我们在实验室的敞口式流动粒子炉内作了热态试验，用液化石油气和压缩 空气作热源和流化剂，用空心刚玉球作传热介质，得到900~1000℃的炉温，炉内气氛是弱 氧化性的，也可以控制为无氧化性的，炉温比较均匀，试验是成功的。在这之前在北京无线 电厂联合试制的同类的小型敞口式煤气流动粒子炉已经用于模具淬火前的加热，亦证明温度 是均匀的，已正式用于生产，可惜未装上温度自动调节装置，还得手动调节。通过以上的试 验，可以认为钢丝在煤气流动粒子炉内加热是完全可行的，既能保证温度，又能无氧化加 热。那么在流动粒子炉内进行钢丝的焙炖是否能行呢？为了解决这个问题，我们在一九七七 年四月到七月作了流动粒子炉内钢丝焙炖工艺试验，在室温流动粒子炉内淬火后的钢丝，其 拉伸强度与铅浴相近，基本上都在工厂规定的范围之内，但5、6毫米的钢丝在流动粒子炉 内淬火后拉伸强度靠近下限，3、4毫米的则靠近中限和上限。在适当的温度下淬火，2毫 米的钢丝也可得到中限左右的拉伸强度。根据我们的试验，认为这是一种可取的方法，较其 它热处理方法有较大的优越性，值得进一步研究、宣传和推广。 二、试验方法 用流动粒子炉代替铅浴作钢丝等温淬火，选定沸腾粒子，确定工艺参数。 通过选用不同化学成分的粒子，粒度、重度、粒子炉温度，等温时间、风量等参数处理 试样，以试样的拉伸强度达到铅浴淬火标准为合格。试样采用三个钢种，70#、65M、T9A, 其化学成分如下： 表1 化学成分 % 钢 号 Mn Si P 70 0.73 0.52 0.22 0.025 0.014 65Mn 0.64 0.95 0.23 0.020 0.016 To 0.89 0.30 0.24 0.019 0.019 每一钢种分别冷拔成直径6、5、4、3、2毫米五种规格， 切成200毫米长的试样。 粒子种类：先后试验过七种粒子。 表2 代号 名 称 粒度中毫米 亚度Y堆 克/厘米3 空心刚玉球 0.61 0.7 n 0.250.6 0.4≈0.5 (1) H 0.25~0.5 0.9~1 (2) N 0.10.15 1 (3) 刚玉砂 0.10.5 1.64 (4) 石英砂 0.2-0.5 1.36 (5) 钢3球粒子 0.1~0.5 3.52 40

在大力研究 ， 有的国家 已有工业 性试验 。 据资料称是 成功 的 、 有发展前途的 。 一九七六 年 ， 我们在实验 室的 敞 口 式 流动粒子炉 内作 了热 态试 验 ， 用 液 化石油气 和压缩 空 气作热源 和流 化剂 ， 用空心 刚玉 球作传热 介质 ， 得 到 ℃ 的炉温 ， 炉 内气 氛是弱 氧 化性的 ， 也可 以控 制 为无氧 化性的 ， 炉温比较均匀 ， 试验是 成功的 。 在这之前在北 京无 线 电厂联合试制 的同类的小 型 敞 口 式煤气流 动粒子炉 已经用于模具淬火前 的 加热 ， 亦证 明温度 是 均匀的 ， 已 正式用于 生 产 ， 可惜未装上温度 自动调 节装置 ， 还得 手动调 节 。 通 过 以 上的试 验 ， 可 以认为钢 丝 在煤气流动粒子炉内加热 是 完全可 行 的 ， 既能 保证温度 ， 又 能 无氧 化加 热 。 那 么在 流动粒 子炉内进 行钢丝的焙炖是否 能 行 呢 为 了解决 这个 问题 ， 我 们在一九七七 年 四月到七月 作 了流动粒 子炉内钢丝焙炖 工 艺试 验 ， 在 室温 流 动粒 子炉 内淬火后 的钢 丝 ， 其 拉伸强 度与铅浴相近 ， 基本 上都 在工 厂 规定 的范围 之 内 ， 但 、 毫 米的钢 丝 在 流动粒 子炉 内淬火后 拉伸强度 靠近 下 限 ， 、 毫米的 则 靠近 中限 和 上 限 。 在 适 当的 温度下 淬火 ， 毫 米的 钢 丝 也可得 到中限左右 的拉伸强 度 。 根据 我 们的试验 ， 认为这是一 种 可取 的方法 ， 较其 它热 处理方法 有较大的优越 性 ， 值得进一 步研 究 、 宣传 和推 广 。 二 、 试 验方 法 用 流 动拉 子炉 代替铅浴 作 纲丝 等 温淬火 ， 选 定沸腾粒 子 ， 确定 工 艺 参数 。 通 过 选 用 不 同 化学 成 分的粒 子 ， 粒 度 、 重 度 、 粒子炉温度 ， 等温时间 、 风量等参数处理 试 样 ， 以 试样 的拉伸强 度达 到铅 浴淬 火标准 为合 格 。 试样 采 用三个钢种 ， 嫦 、 、 ， 其 化学 成分如 下 化 学 成 分 表 ， 化 学 成 分 一 莽 八 馒 翻 。 一 尸 一 一 一 一 汤 口 口 一 一 一 侧， 曰 ，， ” · “ ， ” · ” ，， 每 一 钢种 分 别冷拔 成直 径 、 、 、 粒 子种类 先后 试 验过 七 种粒 子 。 毫 米五 种规格 ， 切 成 毫米长 的试样 。 表 小 毫 米 重度 丫 堆 克 厘 米 “ 代 号 粒一度︸ 空 心 刚玉 球 刚 玉 砂 不 英 砂 润 球粒 子

等温温度：人部分采用常温(22~38℃)，少量试样曾在80℃、250℃、300℃，380℃、 400℃等作过等温淬火。 等温时间：采用10秒、20秒、30秒、45秒、1分。 试样检验：在粒子炉内等温淬火后所有试样均作拉伸试验测定其强度值，在强度合格的 试样中挑选一部分作金相样品，观察其组织。 三、试验设备 钢丝加热奥氏体化采用马弗炉，功率4Kw,最高炉温950°℃+10℃，炉膛内有200毫米 以上的均温区。钢丝加热温度920℃一940℃。 流动粒子炉冷态模型：钢丝常温等温淬火在此炉内进行。炉温不超过50℃，炉膛截面为 300×300毫米，高800毫米，炉壳用有机玻璃制成、便于观察粒子的沸腾销况，采用碳钢制 的风帽式布风板，流化剂用空气压缩机供给。 空气压缩机功率40Kw,压力7公斤/厘米2，风量360米3/hr。 风量测量，用浮子式流量计，10~160米3/hr。 流动粒子煤气炉，散口式煤气加热，炉膛截面300×300毫米，碳钢制的风帽式布风板， 炉温250~1000℃，当采用250~400℃等温淬火时在这炉内进行。 热风炉：自制的，功率为10千瓦，当采用80℃等温淬火时从这但供应热风作流化剂。 四、试验结果分析 钢丝铅浴培炖（等温淬火）之所以能得到较高的质量，是因为铅槽在500~600℃时仍有 较人的冷却能力。据资料说铅浴池的给热系数 有2000~3000千卡/米2，时·度，故在较短的时 间内能把钢丝冷却到500~600℃，这时正好使 炉壳 奥氏体传变成素氏体，转变温度波动范围很小， 能取得比较一致的组织。假若找到一种介质也 能在短时间内从钢丝内拿走同样多的热量，则 应当能得到和铅浴淬火相同或相近的金相组织 州玉粒子 和机械性能，人用碱浴、沸水浴以及溶盐浴 等代替铅浴，都取得了一些可喜的成绩。由于 这些介质冷却能力比铅浴小，所以用增加济火 術风板 浴池与钢丝温度差的办法米补偿给热系数小于 铅浴池的给热系数造成的困难。冷却问题解决 了，另一个问题是在这样的连续冷却条件下， 风箱 奥氏体是否能转变成索氏体。由于钢丝内奥氏 体转变成索氏体时要释放能量可略为延缓钢丝 的温度，所以在具有适当冷却能力的介质中， 既便冷却介质的温度比较低，也能得到与铅浴 ‘、煤混合物入门 和近的金1织和机械性能。但由于上述几种 图1流动粒子炉示意图 41

等温温度 大部分采用常温 ℃ ， 少 量 式样 曾在 ℃ 、 ℃ 、 ℃ 等作过 等温 淬火 。 等温时间 采 用 秒 、 秒 、 秒 、 药秒 、 玛全 。 试 样检 验 在粒 子炉 内等温淬火后所有试样 均作 拉伸 试验 测定 其强 度值 ， 式样 中挑 选一 部分 作 金相样 品 ， 观察 其组 织 。 ℃ 、 ℃ 在强 度合格的 三 、 试 验 设 备 钢 丝加热 奥氏体 化采 用马 弗炉 ， 功 率 ， 最 高炉 温 。 ℃ ℃ ， 炉膛 内有 毫 米 以 上的均温区 。 钢 丝 加热 温度 ℃ 拍 ℃ 。 流动粒子炉冷态模型 钢 丝常温等温淬火在 此炉 内迸 行 。 炉温不 超过 ℃ ， 炉膛 截 面为 “ 毫米 ， 高 毫米 ， 炉 壳用有机玻璃制成 ， 便于观察粒 子 的沸腾 情况 ， 采 用碳钢制 的风帽式 布风 板 ， 流 化剂用 空 气压缩机 供给 。 空气压缩机功率 ， 压 力 公斤 厘 米 “ ， 风量 米 “ 。 风 量测量 ， 用 浮子 式 流 量计 ， 一 米 “ 。 流动粒 子煤气炉 ， 敞 口 式煤气加热 ， 炉膛 截面 火 毫米 ， 碳 钢制的风帽式 布风板 ， 炉温 ℃ ， 当采 用 ℃等温淬火时在这炉 内进 子 。 热风炉 自制 的 ， 功率为 干瓦 ， 当采 用 ℃ 等温淬火时从这 吧供应热 风 作 流 化剂 。 四 、 试验 结果分 析 婀丝错浴焙炖 等温淬火 之所 以能 得 到较高的质 量 ， 是 因为错槽 在 一 ℃ 时仍有 较大的冷却 能力 。 据 资料说铅 浴池 的给热 系数 有 千卡 米 “ · 时 · 度 ， 故在较短 的时 间内能把钢 丝冷却 到 ℃ ， 这 时 正好 使 奥氏体传变成索 氏 体 ， 转 变温度 波动范围很小 ， 能 取得 比较一 致的组织 。 假 若找 到一种介质也 毖在短 时间 内从 钢 丝 内拿走同样多 的热 量 ， 则 粼 应 当能得 到 和 错浴 淬火相同 或相近 的 金相组 织 和机械性能 ， 人 们用碱浴 、 沸水浴 以 及熔盐 浴 等代替铅浴 ， 都取得 了一 些可喜 的 成绩 。 由于 这 些介质 冷却能 力 比铅浴小 ， 所 以 用增 加淬火 浴池与钢 丝 温 度差 的办法来 补 偿给热 系数小 于 铅浴池 的给热 系数造 成的 困难 。 冷却 问题 解 决 了 ， 另一 个 问题是 在这样的连 续 冷却条件下 ， 奥氏体是 否能转变 成索氏体 。 由于钢 丝 内奥氏 体转变成索 氏 体时要释放能 量可 略为延 缓 钢丝 、 的温度 ， 所 以 在 具有适 当冷却 能 力的介质中 ， 既便 冷却介质的 温 度 比较低 ， 也能得到 与铅 浴 们近 的金相组 织 和机械性能 。 但 由于上述 几 种 一 炉壳 一一 刚 工拉子 布 风板 风箱 叮 ， 、 、 、 、 入 。， 图 流 动粒 子炉 示 意 图

淬火介质有这样或那样的缺点，近些年来人们对流态化的固体粒子作为冷却淬火介质进行钢 丝焙炖很感兴趣，作了大量的试验，取得了显著的成绩，用我们的试验结果也说明流动粒子 层进行钢丝淬火冷却是可行的。淬火后得到的机械性能（拉伸强度）与铅浴淬火相近。 我们的试验特点是用空心刚玉球和钢球作为粒子对钢丝进行淬火冷却，这种粒子炉不仅 比碱、盐、油、沸水浴等有一系列的优点，还比用石英粒子、刚玉砂粒子等为佳。石英砂粒 子的粉尘有矽肺问题，刚玉砂细粒落到人体上引起皮肤过敏。我们试验的这两种球粒子则无 这种缺点。 根据试验初步结论如下： 1.从采用几种粒子看，重度大，粒度小的粒子冷却能力较强，等温淬火后钢丝强度较 高。对于70#和65Mn来说，采用代号(1)~(5)的五种粒子，在常温进行等温淬火后，大部 分试样可以达到铅淬火的强度。（代号(1）一（⑤）粒子规格见表2) 钢丝在流动粒子炉内进行等温淬火时，以下各粒子都可采用，因为在这几种粒子的沸腾 层内进行等温淬火时可以得到与铅淬火相似的钢丝强度。 友3 各种钢号淬火时可以的粒子种类 钢 号 线径毫米 70游 65Mn 6 (1)(2)(3)(4)(5) (1)(2)(4)(5) 5 (1)(2)(3)(4)(5) 4 (1)(3)(4)(5) 3 (1)(3)(5) (4)(5) 2 (1)(3)(5) (1) TgA试样的不合格是由于强度偏低，需要进一步强化粒子炉的冷却能力；而65Mh,直 径2毫米试样的不合格则是由于强度偏高，可以采用提高粒子炉等温温度的方法解决。 2. 粒子炉达到良好的沸腾状态时所要求的风量，根据粒子的种类不同分别为： 技4 粒子成分 空心钢玉球 石英砂 刚玉砂 钢3粒子 代 号 (1) (2) (3) (4) (5) 风量米3/小时 100 22 90 62 100 风速 米/秒 0.3 0.07 0.28 0.2 0.3 3. 粒子炉等温温度升高，则淬火后钢丝强度降低。例如：70#在粒度为0.25~0.5凳 米，亚度为0.9~1.0的沸腾2层内淬火后五个试样的强度平均值如下： &5 线径毫米 6 5 4 25℃等温 111.4 115.2 117.0 380℃等温 101 103.8 10.4 43

淬火介质有这样或那 样的缺点 ， 近些年来人们对流 态化的固体粒子作为冷却淬火介质进 行 钢 丝焙 炖很 感兴趣 ， 作 了大 量的试 验 ， 取得 了显著 的成绩 ， 用 我 们 的试验 结果 也说 明流动 粒子 层 进 行 钢丝淬火 冷却是可 行 的 。 淬火后得 到的 机械性能 几 拉伸强 度 与铅浴淬 火相 近 。 我们 的试验特点是用空心 刚玉 球和钢 球作 为粒子 对钢 丝进 行 淬火冷却 ， 这种粒 子炉 不 仅 比碱 、 盐 、 油 、 沸水浴 等有一 系 列 的优 点 ， 还 比用石英粒 子 、 刚玉 砂粒 子 等 为佳 。 石英 砂粒 子 的粉 尘 有矽 肺 问题 ， 刚玉 砂细粒 落到人 体上 引起皮 肤 过敏 。 我们 试验 的这两 种球粒 子 则 无 这种缺 点 。 根据试 验 初 步结 论如下 从采 用几种粒 子 看 ， 重度大 ， 粒 度 小的粒 子 冷却能 力较强 ， 等温淬火后 钢丝 强 度较 高 。 对于 件和 来说 ， 采用代号 的五种粒 子 ， 在常温进 行 等温犀火后 ， 大部 分 试样可 以 达 到铅 淬火的强 度 。 ‘代 号 一 粒子 规格 见 表 钢 丝在 流动 粒 子炉 内进 行 等温淬 火 时 ， 以 下 各粒子都 可采 用 ， 因为 在这 几种粒子 的沸腾 层 内进 行 等温 淬火 时 可 以 得 到 与铅 淬火 相 似 的 钢丝 强 度 。 表 各利 钢 号淬 火 时 一 叮以 的粒 子种 类 线 径 毫 米 ，口圈 晌 侧 ‘ 一 户 侧 、 一一 ， ， 一一 ，节 ， 阴翻 ，， ，， ，，，州 一 司， 月一 钢 仁」 万 － 一 一 一 － － 一 一 － 一一 一一－ 一 一 一一 葬 理 。 、 试 样 的不 合 格是 由于 强 度 归低 ， 需要进 一 步强 化粒 子炉 的冷却 能 力 而“ “ ， ‘ 直 径 毫 米 试样 的不合 格 则 是 由于 强 度偏高 ， 一 叮以 采用 提高 粒 子炉等温温度的方法解决 。 “ · 粒 子炉达 到 良好 的沸腾 状 矜时所 要 求的风 量 ， 根据粒 子的种类不 同 分 别为 表 一 －一一－一－－一一 一一 一，，，叶，一一一一一 ， 曲， 粒 子 成 分 空 心 钢 玉 球 石 英 砂 刚 玉 砂 钢 粒子 代 号 ’ 百厂一 … 兹 不一示一廿 一勺万 一 风 显 风速 米 “ 小 时 米 “ 秒 粒 子炉等 温温 度 升高 ， 则 淬 火后 钢 丝 强 度降低 。 例 如 称在粒 度为 毫 米 ， 重 度为 的沸腾层 内淬火后五 个 式样 的强 度乎 均 值如 一 ‘ 表 一 一 一 一 一 一 一 ， 一，，叫，，月尸 一一， 吧 尸，旧， 甲， 一 ，湘 ， 阳 ， 一 ， ，，， 月， ， 帆 ， ， ‘ 一 线 径 毫 米 ℃ 等 温 ‘ 等 温 工 ，气 ，尸， ，山，，，， ，卜护 卜，，尸护曰尸，户 ，护钾 ， 如， 一 目 一

钢丝在粒了炉内等温停留的时间采用了'10秒、20位、30秒、45秒和1分仲的范围，改变 等温时间钢丝的强变有些波动，们是规性不门品，名数附独作30~5秒等温停留时强度达 到最高值。！70#钢为例，见网2。由网.冷郑间对例位强打一定的影响，超过 ··定时闻，则影响就不人了。 70*1的次 120 3mn 华4mnw 中51) /10 b6m 60 图？ 五、钢丝在等温济火后平均拉伸油度的最佳值 各种钢丝在等温火时不同的淬火时间，其强度也不一护、总有最好的淬火闻。我」 把谇火条件相同的钢丝的拉伸强度平均、选其最生俏列于6。 表6 淬火条件相同的钢丝，拉伸强度最平均俏长 树。直 铅济火允 钢3粒了州玉飞砂 ;英眇 完心刚玉球 :心刚玉球 许的立伸 h0.1~0.540.1~0.5 0.2-0.5 中0.1-0.15 巾0.25~0.5 强度范阳 Y-3.53 Y--1.61 Y1.36 ￥-1.0 ￥-0.91.0 仍，径 09 00 CB B CB OR T 6 111-121 121 45 115 26 113 30 114 30 112 60 分 113123 地 118.5 20 117.0 20 115 115.3 70 4 115125 125 哈 121 30 118.5. 30 121 117.7 5 3 116126 126 60 125 120.5 30 125 118.3 30 2 118~128 128 126 60 128 40 6 111121 119 45 119 45 111: 20 118 60 111.320 5 112122 116.5 114.5 10 121 30 111.3 113~123 123 115.5 30 121.5 30 114 60 121.330 114124 121 60 119 121 45 60 0。一钢丝的拉伸强度， 公斤/毫米2； 中一粒子直径，毫米， T一淬火时问，秒； Y一一粒子的堆比重、吨/米。 3

钢丝在粒子炉 内等温停留的 时 间采 用 一 ’ 秒 、 秒 、 秒 、 巧秒 和 分 钟 的范围 ， 改 变 等温时间钢 牡 的强 度有些 波动 ， 但是 规 律性不 明辘 ， 多数钢 丝 在知 李 秒 等 温仆 留门 强 度 达 到最高值 。 以 葬钢 为例 ， 见 图 由阁 ‘ 一 知 冷却 抓杯 州冈好 弧 吐 汀 一 定 的 影响 ， 但超过 一 定时 间后 ， 则影 响就不 夫 了 。 彻 落 摘拼 、价积匀比 口 韬 马 从 八 口 钧 万 ‘ 一 净 ‘尸 海 多 一一 ， 一 沪 石胡 从 口 夕 夕 ， 户 子口 子 夕 户 咨口 图 五 、 钢 丝 在等温 淬 火 后 一 乎均拉伸 造度的最 佳值 各利 ，钢 丝 在等温淬 火 时不 同 的 淬火 时 间 ， 其 强 度 也不 一 样 ， 总 有最 好 的淬 火时 问 。 我们 ‘ 把淬火 条件相 同 的钢 丝 的拉伸 强度 加 以 平 均 ， 选 月最 险仇 列 飞 人 。 表 淬 火 条件 相 同的钢 丝 拉伸强 度最不卡平均 位表 曰 曰 “ 正 比 自 ，口 目 如 口 曰 内 口 曰如 口 一 叫 时自 口 州， 一 翔 曰 ，匆曰 一 钊可 钢 粒 户 小 一 丫 一 刚 三长 砂 小 一 丫 一 谁 石 英 砂 小 丫 一 心 刚 玉 球 一 空 自刚 玉 球 中 一 丫一 一 空小丫 丫 仃 刀肠抓钓 刀一 乙八 口付八曰八﹄ ‘ 一 ， 七八卜八内 曰曰八︸ 飞 ︺乃江，， 曰八︺曰一 匀卜 ，︸，，刀 白，曰，， 件土上工闷 ︷ 一 少 径 朽 ，’ 错 淬火允 许 的拉伸 强度范围 仃 〕 一 ‘ 一 一 朽’ ， 一 … 一一 一 产了曰八 ‘吧 一刁 ‘ ‘，一﹄一， 刁亡一 ， 写的侧 。 － 钢 丝 的拉 伸 强度 ， 公 斤 毫米 “ 小－ 粒 子 直径 ， 毫米 下 － 淬 火时 间 ， 秒 丫 －粒 子 的堆 比重 吨 米 “ 。 浦几

(70#和65M钢丝，在不同的粒子介质中，不同直径的钢丝，宽温下淬火，在淬火时 间内的最佳乎均值)。 从表中可以看出，在钢3的粒子层中淬火时钢丝的拉伸强度偏上限，在刚玉砂细粒度 的空心刚玉球粒子层淬火时得到的拉伸强度比较相近，在较大的空心刚玉球粒子层中淬火 时得到的最佳值比较均)，多半大丁下限2~3公斤/毫米(70#钢)。65Mn钢丝在钢3粒 子层中处理时也偏上限。说明钢3粒了冷郑能力较作，作计作某一较高温变下处明钢丝时也 能够得到合格的成品，这需要用实验逃一步证明。 六、淬火时间对拉伸強度的影响 从对70#和65Mn钢丝的淬火时间看，在我们所作的试验范图内，没有明显的规律。 对70#钢丝讲，在试验的淬火时间范围内，拉伸强度一般相差1~2公斤/毫米2，最大差额5 公斤/毫米2。对65M钢丝讲，一般相差1~3公斤/毫米2，最大差6额公厅/毫米左i（3毫 米的一个数据除外)。见表7的数值。 从表巾还可看出，在条件相同下，钢丝越细得到的拉伸强变越火，钢丝越粗得到的拉仰 强度越小。这说明对相钢丝冷却温度还应提高。 表7 线 径 毫米 钢号 时间秒 6 5 10 106.7 114.3 114.3 119.7 20 110 114.0 114.7 117.0 70# 30 110.7 113.7 115.7 118.3 45 111.3 114.0 117.7 60 112.0 115.3 116.7 117.0 10 108.3 113 119.7 128.0 20 111.3 114.3 118.0 125.0 65Mn 30 109.7 114.0 120.3 121.3 45 109.0 114.3 121.3 60 110 113.0 123.3 108.5 淬火时间对拉伸强度的影响（表7），采用的粒子为空心刚玉球，直径0.25~0.5毫 米，Y-0.9~1.0吨/米3，t一25℃。 44

。莽和 钢丝 ， 在不 同的粒 子 介质 中 ， 不 同直径 的钢 丝 ， 室 温下 淬火 ， 在 淬火 时 间 内的最佳平 均值 。 从表 巾可 以 看 出 ， 在 钢 的粒 子层 中淬火 时钢 丝 的拉 伸强度偏 上 限 ， 在 刚玉 砂和 细粒 度 的 空心 刚玉 球粒 子层 中淬火 时得 到的拉仲强 度 比较相近 ， 在较 大 的空心 刚 玉 球痰子层 中淬 火 时得 到的最佳 值 比较 均 匀 ， 多半大于 下 限 一 公 斤 毫 米 葬钢 。 钢 丝在钢 粒 子层 中处理 时 也偏 上 限 。 说 明钢 粒 子 冷却 能 力较子卜 ， 估计在 某一 较高温 蟹下处 理钢 丝 时 也 能够 得到合 格 的成刀 ，， 这需要 用实验迸 一 步证 明 。 六 、 淬火 时 间 对拉 伸 挂度 的影响 从 对 称和 钢 丝 的淬 火 时 间看 ， 在 我 们所 作 的试 验范围 内 ， 没 有 明显 的 规律 。 对 葬钢 丝讲 ， 在试 验 的淬火 时 间范围 内 ， 拉伸强度一 般 相差 公 斤 毫 米 “ ， 最 大差额 公 斤 毫 米 。 对 钢 丝讲 ， 一 般相 差 一 公 斤 毫 米 ， 最 大差 额 公 斤 毫 米左右 毫 米的一个数据除外 。 见 表 的数值 。 从 表 中还 可看 出 ， 在 条件相 同下 ， 钢 丝越 细得 到的 打冲卜强 度越 大 ， 钢 丝 越粗得 到的拉仲 强 度越 小 。 这说 明对 粗钢 丝 冷却 温度还 应 提高 。 表 线 径 毫 米 钢 一 号 时 间 秒 ‘ 莽 … 八曰，几 … 八“工‘ ，土，月 ︺，，， 曰”八了几 一 八“﹄ ︸ 八曰﹄ ” ︺，，恤一八雌一八 ︶ ， 、 ，’ 淬火 时 间对拉伸强度 的影 响 表 ， 采 用的粒 子为 空心 刚玉 球 ， 直 径 毫 米 ， 丫一 吨 米 ， 一

七、強度合格的試样其显微组织（見下图） 70钢直径6毫米，在刚玉球直径0.1~0.15毫米，t22℃，中等温淬火照片。（左）光 学显微镜500倍，()电子显微镜扫描10000倍。 八、小 结 对70和65Mn钢丝，直径2~6毫米，建议采用下列热处理工艺： 奥氏体化温度：920~940℃ 粒子炉等温温度：22~38℃ 在粒子炉内等温停留时间45秒~1分5秒（其中细钢丝采用下限，相钢丝采厅上限）。 粒子以采用钢3，空心刚玉球0.25~0.5毫米或直径0.1~0.15毫米为好，刚玉砂次之。 我们只是完成了实验工作的第·步，还需要在工厂试验中加以证实和调整。 45

七 、 弦 度合格 的拭样其显 微组织 兄下 图 称钢 直径 毫米 ， 在 刚玉 球直径 ， 一 毫 米 ， 学显 微镜 倍 右 电子显微镜 扫描 倍 。 ℃ ， 巾等 温淬火照 片 。 左 光 八 、 小 结 对 莽和 钢 丝 ， 直 径 毫 米 ， 建议 采 用下 列热 处理 工 艺 奥氏体化温度 一 ℃ 粒 子炉等温温 度 ℃ 在粒 子炉 内等温停留时 间 秒 一 玛全 秒 其 中细钢 丝 采用下 限 ， 粗钢 铁 采用 卜限 。 粒 子以 采用钢 ， 空心 刚玉 球 毫米 或直 径 毫 米 为好 ， 刚 玉 砂次 之 。 我们只是 完成 了实验工 作的 第一 步 ， 还 需要在 工 厂 试验 中加 以 证 实和调 整