[發明專利]筆頭用含鉛易切削不銹鋼冶煉中提高鉛收得率的工藝

有效

• 申請號: 201310332558.5
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN103469113A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 王發展;王哲
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60;C22C33/04;C23C18/18;C23C18/34
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶煉技術領域，尤其涉及一種筆頭用含鉛易切削不銹鋼冶煉中提高鉛收得率的工藝。

背景技術

筆頭用不銹鋼材料一般需要具有較高精度的切削加工性能，為了改善不銹鋼的切削加工性能，提高切削速度和刀具壽命，需要在鋼中加入一定量的鉛元素，制成一種含鉛易切削不銹鋼材料。

相比于無鉛不銹鋼，含鉛不銹鋼的切削性能可提高20％～50％。因為鉛以微小單質金屬顆粒分布于不銹鋼基體中，并在不銹鋼中不固熔，在切削加工過程中，刀具與加工工件之間因為強烈的摩擦而產生熱量，使不銹鋼中的鉛顆粒熔化成液態而析出，從而起到潤滑作用，進而可以改善不銹鋼的切削性能，使不銹鋼的切屑細碎，降低刀具磨損，達到了延長刀具壽命的目的。由于含鉛易切削不銹鋼的機械性能與熱處理性能基本保持不變，所以對工件的冷、熱加工性和焊接性影響很小。因此含鉛易切削不銹鋼已廣泛用作制造精密儀表零件、汽車零件、各類機械的重要零件。

實際生產中，鋼水的溫度一般在1300℃以上，由于鉛的密度較高、熔點較低，在不銹鋼中的溶解度很小、蒸氣壓較大，所以極易揮發，而且鉛偏析很容易發生，當溫度達到400℃～500℃時就會有鉛蒸汽逸出形成鉛煙，當鉛加入到不銹鋼水中時，由于不銹鋼水的溫度較高，鉛與不銹鋼水的接觸面會瞬間產生鉛煙蒸發，這使得不銹鋼中加入的鉛量大，然而收得率卻很低，在實際大生產中要穩定控制不銹鋼中的鉛含量難度較大。而且，鉛的密度為11.3437g/cm³，而不銹鋼水的平均密度為7.2kg/cm³，所以鉛加入到不銹鋼水中會產生偏析。

因此，如何提高含鉛易切削不銹鋼中鉛的收得率是目前鋼鐵行業急需解決的問題，即需要發明一種新的工藝，以解決鉛的收得率低和偏析問題。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷或不足，本發明的目的在于，提供一種筆頭用含鉛易切削不銹鋼冶煉中提高鉛收得率的工藝，能將鉛的收得率能提高到90%以上，同時降低鉛的偏析。

為了實現上述任務，本發明采用如下的技術解決方案予以實現：

一種筆頭用含鉛易切削不銹鋼冶煉中提高鉛收得率的冶煉工藝，其特征在于，具體包括下列步驟：

1）將待鍍鉛粒清洗，用氯化亞錫溶液浸漬敏化處理，然后用氯化鈀溶液浸漬進行活化處理，之后在惰性氣氛中干燥；或者，將待鍍鉛粒清洗，在氯化亞錫和氯化鈀的混合溶液中浸漬，進行敏化和活化處理；之后在惰性氣氛下干燥；

2）將處理好的鉛粒在化學鍍液中攪拌浸漬，進行化學鍍，鍍后的鉛粒表面的鍍層厚度為1～3mm；

所述的化學鍍液由含鐵的室溫熔融鹽與還原劑組成；或者，所述的化學鍍液由含鐵的室溫熔融鹽、季胺化合物與還原劑組成；

3）將經過化學鍍后的鉛粒，用噴槍在惰性載氣的保護下，噴吹加入到不銹鋼液中，噴吹氣體壓力為0.25Mpa～0.45Mpa，惰性載氣流量為1.0m³/h～2.5m³/h，鉛粒在不銹鋼液的含量為0.19%～0.41%之間，待不銹鋼液凝固后，形成分布均勻的含鉛的易切削不銹鋼鋼錠或連鑄坯。

該含鉛的易切削不銹鋼鋼錠或連鑄坯中鉛的粒度為6.2μm～10.4μm。

根據本發明，所述化學鍍液中的含鐵的室溫熔融鹽為氯化亞鐵（FeCl₂）、硫酸亞鐵銨（（NH₄）₂SO₄·FeSO₄）、硫酸亞鐵（FeSO₄）、醋酸亞鐵（（C₂H₃O₂）₂·Fe）、硝酸亞鐵（Fe（NO₃）₂）其中之一；

所述化學鍍液中的還原劑為氫化鋰、氫化鋰鋁、鋁氫化鈉、硼氫化鋰、硼氫化鈉中的其中一種或兩種以上混合物，每升化學鍍液中，還原劑的含量為1.5～3.5g；

所述化學鍍液中的季胺化合物為四甲基鹵化胺、四乙基鹵化胺、1-甲基-3-乙基鹵化胺或1-乙基-3-甲基鹵化胺。

所述化學鍍液中的含鐵的室溫熔融鹽與季胺化合物的摩爾比為1:1～7:2。

采用本發明的筆頭用含鉛易切削不銹鋼冶煉中提高鉛收得率的冶煉工藝，具有很好的推廣應用價值，所帶來的技術效果是：

①減少了鉛在加入過程中的蒸發損耗，鉛在基體中分布均勻，含量可控，鉛在基體中的含量可控制在0.19%～0.41%范圍內。提高了鉛的收得率；