一种高速钢预硬材生产方法 【技术领域】
本发明属于特种钢材的加工方法技术领域，尤其是涉及一种高速钢预硬材生产方法。
背景技术
目前高速钢预硬材的生产是采用高速钢盘圆矫直、切断(长度一般为2m)，然后对矫直直条根据生产要求切断，每只最长不超过400mm，将切好的直条放入盐浴炉加热、搓板搓直并压冷淬火。将淬火钢丝捆成捆，然后多捆叠放在筐中进行回火。由于在回火炉中装炉量大，每个工件加热时间及加热温度不一致，从而使性能不稳定，同时，工件存在很多波浪弯，需大量人工矫直。对于直径大于4mm的工件这种方法尚可，直径小于4mm的工件在搓板搓直时产生了大量麻花弯，成材率最多达到60％。
发明内容：
本发明的目的在于改进已有技术的不足而提供一种淬火、回火和矫直相结合进行连续式生产、实现了预硬高速钢丝进行在线生产、产品组织和性能一致、质量可靠稳定、可生产出长度达到2m以上直线度良好的各种高速钢丝预硬材的生产方法。
本发明的目的是这样实现的，一种高速钢预硬材生产方法，其特点是该方法以高速钢线材为原料，采用以下步骤连续生产：
a、采用矫直机对原料预矫直，利用矫直机的阻尼滚施加预应力；
b、在可控气氛或盐浴炉中或感应炉中对预矫直后的原料淬火加热，加热温度为1120-1260℃，运行速度为50-2000mm/min；
c、淬火后用拉丝模对高速钢丝进行小量变形，变形量为0-0.1mm，然后淬火。用冷却水套对钢丝进行压冷减少冷却变形，矫直机对淬火后的钢丝进行矫直；
d、在回火炉中以460℃-660℃温度进行第一次回火，使残余奥氏体转变为马氏体，减少应力并使硬度达到58-62HRC或62-65HRC或66-69HRC；
e、用矫直机对钢丝回火时产生的变形进行矫直，冷却水套将钢丝在进行二次回火前冷至室温，直线度不大于0.05mm/100mm；
f、用回火炉以460℃-660℃温度对钢丝进行第二次回火，使第一次回火时产生的马氏体进行回火，硬度及组织达到硬度为58-62HRC或62-65HRC或66-69HRC；
g、出回火炉的钢丝用矫直机及冷却水套进行矫直并冷却，直线度不大于0.05mm/100mm
h、牵引机牵引成型的产品，进行定尺切断。
为了进一步实现本发明的目的，可以是整个生产过程在密封环境连续进行。
本发明与已有技术相比具有以下显著特点和积极效果：本发明生产方法是将淬火、回火和矫直相结合进行连续式生产，实现了预硬高速钢丝进行在线生产，使产品质量稳定，可生产出长度达到2m以上直线度良好的各种钢丝，本发明与传统工艺最大地区别在于：用本发明方法生产的预硬直条每一部分的工艺条件都一样，从而使组织和性能稳定，同时在长度达到2米时直线度仍不大于0.05mm/100mm，没有波浪弯，用户根据自己的生产要求下料，不必象以前那样每个规格每个长度都必须备料，大大减少了用户的库存。
采用本发明方法生产出的产品与日本进口同材质同规格产品性能对比(日本企业提供)如下：
1、检测本发明方法生产的细线材数据如下：
①硬度(随机抽测3本)：
NO1：59.6，60.1，59.7HRC 平均值59.8HRC
NO2：60.2，60.6，60.4HRC 平均值60.4HRC
NO3：59.7，59.3，59.7HRC 平均值59.6HRC
②脱碳：单边0.06mm
③金相：为均匀细密的淬回火组织，特别是未发现较大得一次碳化物，性能应该更好。
④力学性能：
按照本发明方法分别制造相同规格细线材和日本细线材的抗弯曲试样及冲击试样，在大连理工大学力学实验室做对比试验，数据如下表：
从上数据可以看出，两种材料性能相当。
⑤化学成分：
C Mn P S Si Cr V W Mo 国标 0.8～ 0.9 0.15～ 0.40 ≤ 0.030 ≤ 0.030 0.20 0.45 3.8～ 4.40 1.75 2.20 5.50～ 6.75 4.50～ 5.50 我公司 化验单 0.85 0.32 0.026 0.005 0.32 4.13 1.82 5.93 4.79 日企 化验单 0.84 0.32 0.018 0.009 0.31 4.02 1.91 6.12 5.11
2、用本发明方法生产丝线材产品两份，其直线度及硬度均匀性检测数据如下：
①D2.5*L100：共20本：0.02，0.02，0.02，0.040，0.02，0.02，0.02，0.02，0.02，0.02，0.02，0.01，0.01，0.03，0.02，0.01，0.02，0.03，0.02，0.01，单位：mm
②D2.5*L150共12本：0.070，0.03，0.02，0.03，0.04，0.03，0.04，0.02，0.04，0.02，0.04，0.070，单位mm
③直线度允许标准：L＝100时不大于0.05mm，L＝150mm时不大于0.075mm。
④硬度：用Hv1kgf检测表面和心部的硬度，再换成HRC的硬度：
表面：59.3 59.6 59.4HRC
心部：59.2 59.7 59.5HRC
3、本工艺加工范围：本工艺适合加工国内外各牌号、各种材质高速钢系列线材，其产品长度大于等于500mm，产品直径0.2mm-20mm。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例，一种高速钢预硬材生产方法，该方法以高速钢线材为原料，各工序连续生产，不间断，是先采用矫直机对原料预矫直，利用矫直机的阻尼滚施加预应力，在可控气氛或盐浴炉中或感应炉中对预矫直后的原料淬火加热，加热温度为1120-1260℃，运行速度为50-2000mm/min，淬火后用拉丝模对高速钢丝进行小量变形，变形量为0-0.1mm，然后淬火，用矫直机及水冷套对钢丝进行压冷，减少冷却变形，同时对淬火后的钢丝进行矫直，在回火炉中以460℃-660℃温度进行第一次回火，使残余奥氏体转变为马氏体，减少应力并使硬度达到要求，用矫直机对钢丝回火时产生的变形进行矫直，冷却水套将钢丝进行二次回火前冷至室温，用回火炉以460℃-660℃温度对钢丝进行第二次回火，使第一次回火时产生的马氏体进行回火，硬度及组织达到要求，出回火炉的钢丝用冷却水套及矫直机进行矫直并冷却，牵引机牵引成型的产品，进行定尺切断。