目前,国内大部分钢丝生产采用的淬火介质为铅液,其原因是铅液具有良好的高温冷却能力,较大的比热容,并且无物态变化,可以保证钢丝在接近等温状态下发生索氏体转变。但铅浴淬火过程中产生的大量铅蒸气会对环境和人体造成严重的伤害。为了扩大钢丝生产产能,响应国家环保政策,急需开发出一种对环境污染小,高效的索氏体化处理工艺。水浴淬火可以很好克服铅浴淬火的弊端,同时具有经济、高效、对环境友好的优点。本文采用浓缩的AQ110作为钢丝水浴淬火介质的添加物,借助KR-SQTAⅡ型淬火介质冷却特性测试仪,系统研究不同浓度与温度水浴淬火介质的冷却特性;借助场发射扫描电子显微镜、金相显微镜、维氏显微硬度计、万能力学拉伸试验机、非接触2D视像测量仪、X射线衍射仪、直流变压电阻仪等仪器,系统研究Φ0.8mm KSC72A钢丝水浴淬火中试生产线工艺参数对其组织与性能的影响,并将结果与铅浴淬火的钢丝进行了比较。与此同时,对水浴淬火钢丝拉拔过程中组织、性能进行研究。结果表明:优化的水浴淬火介质及工艺参数为:AQ110浓度为10%,温度为90℃。其中,温度升高对水浴淬火介质蒸汽膜稳定性的提高作用显著高于浓度的增大。在实验室条件下,不同直径的钢丝在水浴淬火介质中连续冷却处理后,组织全部为马氏体组织;在水浴淬火介质中等温处理后,Φ3.4mm以上钢丝组织为索氏体。Φ0.8mmKSC72A中试生产线优化工艺参数为:奥氏体化炉五区温度分别为990℃、1000℃、1025℃、1010℃、980℃,水浴槽长度20cm,收线速度68m/min。在此参数下生产的钢丝组织与性能与铅浴淬火钢丝相当,其中水浴淬火钢丝拉拔至成品丝的弯曲疲劳性能略优于铅浴淬火钢丝,说明水浴淬火可以取代铅浴淬火。水浴淬火钢丝在拉拔过程中,随着应变量的增大,索氏体团开始沿着拉拔方向变形,最终变成纤维状组织。不同位向的索氏体片层发生相应不同的变形与细化,索氏体片层最终转向与拉拔方向平行的方向,在较大的应变量下,部分索氏体片层发生了断裂。钢丝在拉拔过程中,随着应变量的不断增大,衍射峰发生明显的左移,晶格常数变大,晶体畸变加剧。此外,通过衍射峰强度比可以得出{110}晶面与拉拔方向平行。