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(yīng)用越來越廣泛，其服役環(huán)境和性能要求也日益嚴(yán)苛。為滿足市場要求，進(jìn)一步提高鋼絲繩的力學(xué)性能，鋼絲繩企業(yè)也在鋼絲拉拔、熱處理、捻制每一個(gè)環(huán)節(jié)都不斷改進(jìn)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(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，日益引起業(yè)內(nèi)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(nèi)容包括：⑴制繩鋼絲在拉拔過程中，隨著應(yīng)

2、變量增加，珠光體團(tuán)發(fā)生扭曲，片層間距減小，并趨于平行排列，鋼絲抗拉強(qiáng)度和硬度呈線性提高。TEM進(jìn)一步分析表明，隨鋼絲拉拔變形，鐵素體內(nèi)出現(xiàn)高密度位錯(cuò)，細(xì)晶、亞結(jié)構(gòu)，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(jī)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(dāng)奧氏體化加熱溫度由1005℃升高到1025℃時(shí)，鋼絲的抗拉強(qiáng)度從1220MPa提高到1244MPa，強(qiáng)度略有提高，僅為24MPa。但當(dāng)奧氏體化加熱溫度高于1025℃時(shí)

3、，強(qiáng)度出現(xiàn)明顯下降，其面縮率在加熱溫度高于1015℃時(shí)出現(xiàn)明顯下降。隨著奧氏體化時(shí)間的延長，鋼絲的抗拉強(qiáng)度總體呈上升趨勢，當(dāng)收線速度從68m/min降低到60m/min時(shí)，鋼絲抗拉強(qiáng)度提高26MPa左右，面縮率由57％到58.2%，略有上升。當(dāng)收線速度小于60m/min時(shí)，抗拉強(qiáng)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(dāng)水浴槽長度為25cm時(shí)，有沿奧氏體晶界析出鐵素體，當(dāng)水浴槽長度為35cm時(shí)，鐵

4、素體基本消失，滲碳體出現(xiàn)碎化、扭曲。隨水浴時(shí)間延長，鋼絲索氏體團(tuán)尺寸和索氏體片層間距呈減小趨勢，當(dāng)水浴槽長度大于50cm時(shí)趨于穩(wěn)定，抗拉強(qiáng)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(yīng)力較大的中心股，對(duì)斷口統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，中心股鋼絲全疲勞斷口，而側(cè)股鋼絲70%為杯錐狀拉伸斷口?？炕喴粋?cè)鋼絲疲勞斷口擴(kuò)展區(qū)較中心