The Assessment Of The Structure And Properties Of High-Carbon Steel Wires After The Process Of Patenting With Induction Heating

One of the most important types of heat treatment that high-carbon steel wires are subjected to is the patenting treatment. This process is conducted with the aim of obtaining a fine-grained uniform pearlitic structure which will be susceptible to plastic deformation in drawing processes. Patenting involves two-stage heat treatment that includes heating the wire up to the temperature above A_c3 in a continuous heating furnace (in the temperature range of 850÷1050°C) followed by a rapid cooling in a tank with a lead bath down to the temperature range of 450÷550°C. The patenting process is most significantly influenced by the chemistry of the steel being treated, as well as by the temperature and the rate of heating and cooling of the wire rod or wire being patented. So far, heating up to the austenitizing temperature has been conducted in several-zone continuous gas-fired or electric furnaces. Recently, attempts have been made in a drawing mill to replace this type of furnace with fast induction heating, which should bring about an energy saving, as well as a reduced quantity of scale on the patented wire. This paper presents the analysis of the structure and mechanical properties of wires of high-carbon steel with a carbon content of 0.76%C after the patenting process using induction heating for different levels of the coil induction power.

Jednym z najważniejszych rodzajów obróbki cieplnej jakim poddaje się druty ze stali wysokowęglowych jest zabieg patentowania. Proces ten prowadzi się w celu otrzymania drobnoziarnistej, jednolitej struktury perlitycznej, która będzie podatna na odkształcenia plastyczne w procesach ciągnienia. Patentowanie polega na dwustopniowej obróbce cieplnej składającej się z procesu nagrzewania drutu do temperatury powyżej A_c3 w piecu grzewczym przelotowym (zakres temperatur 850÷1050°C) i następnie szybkim schłodzeniu w wannie z kąpielą ołowiową do zakresu temperatur 450÷550°C. Na proces patentowania najistotniejszy wpływ ma skład chemiczny obrabianej stali a także temperatura i szybkość nagrzewania oraz chłodzenia patentowanej walcówki lub drutów. Dotychczas nagrzewanie do temperatury austenityzacji realizowane jest w kilkustrefowych przelotowych piecach gazowych lub elektrycznych. Ostatnio w jednym z zakładów ciągarskich podjęto próby zastąpienia tego typu pieca szybkim nagrzewaniem indukcyjnym, co powinno zaowocować oszczędnością energii, jak i mniejszą ilością zgorzeliny na patentowanych drutach. W pracy przedstawiono analizę struktury i własności mechanicznych drutów ze stali wysokowęglowej o zawartości 0.76%C po procesie patentowania z wykorzystaniem indukcyjnego nagrzewania dla różnych poziomów mocy wzbudzenia induktora.