鋼絲水浴處理工藝及鋼絲繩疲勞特性研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的蓬勃發(fā)展，鋼絲繩的應用越來越廣泛，其服役環(huán)境和性能要求也日益嚴苛。為滿足市場要求，進一步提高鋼絲繩的力學性能，鋼絲繩企業(yè)也在鋼絲拉拔、熱處理、捻制每一個環(huán)節(jié)都不斷改進及優(yōu)化生產(chǎn)工藝。目前，制繩鋼絲的熱處理仍主要為傳統(tǒng)的鉛浴處理工藝，由于其高能耗、高污染以及人們環(huán)境保護意識的增強，日益引起業(yè)內人士的高度重視，因此尋找代替鉛浴處理的綠色熱處理工藝成為亟待解決的課題。
　　本研究主要內容包括：⑴制繩鋼絲在拉拔過程中，隨著應

2、變量增加，珠光體團發(fā)生扭曲，片層間距減小，并趨于平行排列，鋼絲抗拉強度和硬度呈線性提高。TEM進一步分析表明，隨鋼絲拉拔變形，鐵素體內出現(xiàn)高密度位錯，細晶、亞結構，滲碳體片發(fā)生拉伸、扭曲變形甚至碎化等是鋼絲硬化的主要機制。⑵隨著鋼絲奧氏體化加熱溫度的升高，奧氏體晶粒長大。當奧氏體化加熱溫度由1005℃升高到1025℃時，鋼絲的抗拉強度從1220MPa提高到1244MPa，強度略有提高，僅為24MPa。但當奧氏體化加熱溫度高于1025℃時

3、，強度出現(xiàn)明顯下降，其面縮率在加熱溫度高于1015℃時出現(xiàn)明顯下降。隨著奧氏體化時間的延長，鋼絲的抗拉強度總體呈上升趨勢，當收線速度從68m/min降低到60m/min時，鋼絲抗拉強度提高26MPa左右，面縮率由57％到58.2%，略有上升。當收線速度小于60m/min時，抗拉強度變化很微小只有10Mpa左右，而面縮率下降明顯，從58.2%下降到52.7%。當水浴槽長度為25cm時，有沿奧氏體晶界析出鐵素體，當水浴槽長度為35cm時，鐵

4、素體基本消失，滲碳體出現(xiàn)碎化、扭曲。隨水浴時間延長，鋼絲索氏體團尺寸和索氏體片層間距呈減小趨勢，當水浴槽長度大于50cm時趨于穩(wěn)定，抗拉強度和面縮率也基本穩(wěn)定，分別為1260MPa和54%左右。綜合考慮，選擇奧氏體化加熱溫度為1015℃、收線速度為60m/min、水浴槽長度為50cm。⑶鋼絲繩疲勞最先發(fā)生在接觸應力較大的中心股，對斷口統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，中心股鋼絲全疲勞斷口，而側股鋼絲70%為杯錐狀拉伸斷口?？炕喴粋蠕摻z疲勞斷口擴展區(qū)較中心