EDC技术实现高碳线材在线韧化处理

　　EDC（连续易拉拔处理系统）线材冷却工艺可作为风扇冷却的替代方法，以实现高碳钢种的在线韧化处理。这种处理方法其实很简单，它使用的只是沸水，不需要任何添加剂。

　　人们已经付出诸多努力以利用EDC工艺实现快速冷却，试图将线材热轧与后续韧化处理结合起来，形成一个连续生产工艺。这项工艺被称为直接韧化处理，目前已有几种系统投入工业应用，但它们都是利用空气或流体床进行冷却。而在达涅利摩根沙玛开发的EDC工艺中，轧制线材是在热水中冷却的。

　　1 EDC主要优点

　　与其他直接韧化处理方式相比，EDC工艺拥有许多优点，其中包括：

　　（1）由于在热水中可以实现高效冷却，最大冷却速率可达25℃/s，因此材料可获得更好、更均匀的力学性能；

　　（2）通过改变在第一段运输机上的冷却速率，可有效控制晶粒长大和氧化铁皮生成；

　　（3）灵活的处理模式可适应绝大多数钢种生产要求；

　　（4）由于空气温度和／或湿度相对稳定，因此可以保持没有波动的恒定的冷却条件；

　　（5）由于设备基础简单，因此可降低设备安装成本；

　　（6）由于不需要配备大功率风扇，因此可以降低生产运行成本。

　　EDC冷却工艺可作为风扇冷却的替代方法，以实现高碳钢的在线韧化处理。建议将EDC工艺用于使用线材轧机来生产“较难拉拔的线材”（如PC线材，钢丝绳、钢缆和帘线钢产量占总产量的40%-50%）。

　　2 EDC给用户带来的主要好处

　　应用EDC工艺来改善用于制造轮胎钢丝、PC钢绞线和一般用途的中/高碳钢产品质量所取得的最终结果，远优于传统风扇冷却方式。EDC工艺可有效改善材料力学性能，其中包括提高材料屈服强度和极限抗拉强度，减小晶粒尺寸，这对于后续拉拔作业是至关重要的。此外，采用EDC工艺还有利于大幅度提供材料冶金性能，改善材料内部显微组织。

　　（1）获得更好的材料力学性能（极限抗拉强度、屈服强度，特别是断面收缩率） 。其中极限抗拉强度可提高30-70MPa（取决于钢种和产品尺寸规格）。

　　（2）增加显微组织中的索氏体含量（细珠光体组织）。

　　（3）与利用风扇快速冷却相比，可减小珠光体层间距。

　　（4）与传统风扇冷却工艺相比，可使最终线材产品获得更好的拉拔性能。

　　（5）获得细小致密的晶粒组织。

　　（6）可减少线材表面氧化铁皮生成量。

　　（7）线材易于除去氧化铁皮（可选择化学或物理去除方法）。

　　3 EDC工艺说明

　　该工艺可分为以下4个阶段：

　　（1）阶段1：气膜形成阶段。当线材刚刚进入热水中的时候，可很短时间内快速冷却下来。

　　（2）阶段2：气膜阶段。线材被一层蒸汽膜包围，蒸汽膜如同一层保温膜。冷却速率达到最佳状态，适于进行韧化处理。

　　（3）阶段3：泡核沸腾阶段。在一定温度条件下（被称之为临界温度），蒸汽膜破碎，蒸汽泡产生。冷却速率显著增加。

　　（4）阶段4：对流阶段。在这一阶段，冷却速率降低，直至冷却停止。

　　4 EDC设计

　　为使这项冷却工艺具有良好的生产操作灵活性，并能覆盖整个可能的热处理范围，冷却运输机的第一部分应安装在一台横移台车上。通过移动横移台车，就能够简单、便捷地选择合适的工作模式（EDC工艺或采用保温罩和冷却风扇的传统冷却工艺）。EDC在辊道运输机上可最大限度地发挥它的热处理作业灵活性。

　　5 实例研究

　　以鞍钢生产?.5mm线材为例：钢种为SWRH82B（C：0.79%-0.86%；Mn：0.60%- 0.90%；Si：0.15%-0.35%；Cr：0.015%-0.020%），采用EDC工艺后，材料可达到的平均极限抗拉强度1200MPa，通圈强度差≤10MPa，断面收缩率35%-40%。

信息来源：《世界金属导报》