Пути усовершенствования процесса патентирования
В настоящее время косвенный нагрев проволоки в муфелях с защитной атмосферой не применяется из-за низкой скорости нагрева проволоки. Наибольшее распространение получил малоокислительный нагрев непосредственно в пламени при сжигании природного газа с небольшим недостатком воздуха. Скорость нагрева проволоки в такой среде максимальна, за счет эффективного теплообмена и излучения. Равномерность нагрева высокая за счет турбулентности среды и высокой конвекции. В качестве среды охлаждения применяют расплав свинца или натриевой селитры, а последнее время песок в газовой среде и растворы гликолей.
Главные технологические трудности при патентировании связаны с нарушениями изотермичности процесса в ванне охлаждения из-за недостаточной скорости отвода тепла от проволоки (наличие окалины, большой диаметр проволоки и др.).
Способами улучшения изотермичности процесса являются:
1. Интенсивное перемешивание расплава в ванне. Для этого применяют перемешивание расплава насосами для улучшения теплопередачи от нагретой проволоки отвода избыточного тепла из ванны.
Закалка и отпуск
Некоторые виды проволоки подвергаются на готовом размере закалке и отпуску. Закалкой сталей, имеющих полиморфное превращение, называют такой процесс термообработки, целью которого является достижение высокой твердости вследствие образования мартенсита при полном фазовом превращении и полном или частичном растворении карбидов при нагреве с последующим охлаждении в воде (для углеродистых сталей), в масле (для легированных сталей) и др. Чтобы уменьшить хрупкость и напряжения закалки сталь часто подвергают отпуску, проводящему к равновесному состоянию сталей.
Низкий отпуск – производится при нагреве до 2500С. При этом снижается уровень внутренних напряжений, мартенсит закалки переходит в структуру отпущенного мартенсита, несколько улучшается вязкость без снижения твердости. Низкому отпуску после закалки подвергают кардную проволоку.
Средний отпуск – заключается в том, что металл после закалки нагревают до температуры 350-5000С. Структура после среднего отпуска – троостит или троосто-мартенсит. Эти структуры обеспечивают высокие пределы упругости и выносливости. Средний отпуск применяют, например, для пружинной и кардной проволоки.
Высокий отпуск – выполняется при температурах 500-6500С. Структура стали – сорбит отпуска, который обеспечивает наилучшее соотношение прочности и пластичности стали. Термическую обработку, состоящую из закалки и высокого отпуска, называют улучшением.