[發(fā)明專利]接近共晶成分含F(xiàn)e-Co-Ni鉛浴用覆蓋鋁合金

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810303513.8
• 申請日: 2018-04-07
• 公開（公告）號: CN108342547A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊長江
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州宇智科技有限公司
• 主分類號: C21D1/56
• 分類號: C21D1/56;C21D9/52;C22C21/00;C22C1/02
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本發(fā)明公開了一種接近共晶成分的含F(xiàn)e?Co?Ni鉛浴用覆蓋鋁合金及其加工工藝。按照重量百分比，該合金的成分為：Ba:1.5?2.0wt.%,Fe:2.0?3.0wt.%,Co:1.5?1.8wt.%,Ni：1.0?2.0wt.%，Sb:1.0?3.0wt.%,Th:0.2?0.4wt.%,余量為鋁。該覆蓋合金降鉛效果最好，使用期長，且不影響鋼絲鉛淬火的質(zhì)量，便于工人操作，為鋼絲鉛浴爐淬火生產(chǎn)中的首選降鉛方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及合金技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種鋁覆蓋合金。

背景技術(shù)

鋼絲的熱處理生產(chǎn)一般有等溫冷卻和連續(xù)冷卻兩種冷卻方式，對于鋼絲繩用半成品鋼絲而言，一般選擇等溫冷卻。鋼絲中的奧氏體在臨界溫度以上是一種穩(wěn)定相，一旦冷卻到臨界溫度以下，則處于熱力學(xué)的不穩(wěn)定狀態(tài)，稱為過冷奧氏體。過冷奧氏體發(fā)生轉(zhuǎn)變，形成新的穩(wěn)定相。鋼絲繩的制繩鋼絲在生產(chǎn)過程中，要對冷軋盤條進(jìn)行多次拉拔；為了消除半成品鋼絲的加工硬化，保證鋼絲獲得良好的拉拔性能，就要對半成品鋼絲進(jìn)行熱處理。

金屬線材制品行業(yè)生產(chǎn)鋼絲繩用鋼材基本都為中高碳鋼，一般使用亞共析鋼和過共析鋼的線材，根據(jù)各自的過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動力學(xué)曲線。制繩鋼絲的生產(chǎn)采用高溫（500-650℃）轉(zhuǎn)變，形成均勻的索氏體化組織，在實際生產(chǎn)過程中，通過控制轉(zhuǎn)變溫度和轉(zhuǎn)變時間即可得到適合鋼絲進(jìn)一步拉拔的細(xì)小、均勻的索氏體組織。

傳統(tǒng)鉛浴淬火工藝的原理是根據(jù)鋼的等溫轉(zhuǎn)變C曲線，讓過冷奧氏體在600℃左右的鉛液中進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生適合深度拉拔的索氏體組織。由于鉛在300℃以上開始融化，一直到900℃左右開始沸騰，有非常寬的液態(tài)狀態(tài)的溫度區(qū)間，又由于液態(tài)鉛的熱容量非常大，900℃左右的鋼絲一接觸液態(tài)鉛，即被快速冷卻至鉛液的溫度，只要保證鋼絲隨后在液鉛中停留足夠時間，則可完成鋼絲的索氏體化組織轉(zhuǎn)變。

鉛浴淬火工藝自問世以來，一直被金屬線材制品企業(yè)廣泛應(yīng)用，國內(nèi)制品生產(chǎn)對于中高碳鋼絲的中間或成品熱處理大多采用鉛浴淬火以達(dá)到鋼絲等溫處理的目的。可是，由于鉛對環(huán)境的污染、對人體的危害，以及投資高、能耗大等弊端，尋求一種新型、高效、節(jié)能、環(huán)保的無鉛化熱處理工藝取代鉛浴淬火已成為金屬線材制品領(lǐng)域亟待解決的課題。

國內(nèi)外的科技工作者一直致力于金屬等溫?zé)崽幚砉に囈约吧a(chǎn)裝備的前沿化研發(fā)使用。到目前為止，雖然國外發(fā)達(dá)國家在鋼簾線和切割鋼絲等產(chǎn)品的生產(chǎn)方面已經(jīng)成功實現(xiàn)用水浴淬火代替鉛浴淬火的工藝，但是對于大多數(shù)的金屬線材制品，如電梯用鋼絲繩、港口碼頭起重用鋼絲繩，以及大量的鍍鋅鋼絲繩而言，仍然采用鉛浴淬火處理，水浴淬火處理技術(shù)并沒有實現(xiàn)突破并廣泛應(yīng)用。隨著鋼簾線行業(yè)的蓬勃發(fā)展，一些生產(chǎn)企業(yè)由原來的鉛浴淬火處理、流化床處理轉(zhuǎn)變?yōu)樗〈慊鹛幚恚矁H限于簾線用細(xì)小規(guī)格的鋼絲，但水浴淬火不能廣泛應(yīng)用于中粗規(guī)格的鋼絲。

目前針對鉛淬火進(jìn)行鉛污染防治的措施，主要以鉛鍋覆蓋劑法為主。也就是選用某種能夠?qū)︺U鍋起到一定封閉作用的材料，覆蓋于鉛液之上，以防止和控制鉛蒸氣超量逸出，從而達(dá)到鉛污染超標(biāo)治理的方法。使用鉛鍋覆蓋劑法進(jìn)行鉛污染防治的效果如何，關(guān)鍵取決于覆蓋劑的性能與特點。不同的鉛鍋覆蓋劑其效果也不盡相同。好的鉛鍋覆蓋劑不僅具有較好的鉛污染防治功能，而且能夠達(dá)到節(jié)能降耗，保證產(chǎn)品質(zhì)量的效果。因覆蓋劑密封效果不理想，使得鉛浴熱處理的應(yīng)用和推廣受到了很大的限制。鉛浴淬火在還不能被其他方式完全取代之前，以它自身的優(yōu)越性，仍將在較長時問內(nèi)存在。

降低鉛浴過程中鉛的揮發(fā)，以及對人和環(huán)境的危害，從材料學(xué)的角度講無非就是降低鉛的揮發(fā)速度或者鉛的飽和蒸氣壓。選用液體合金作為鉛浴覆蓋劑，是鉛浴合金領(lǐng)域的一大創(chuàng)新。該方法一方面可以解決各種固態(tài)顆粒覆蓋劑在密封性能上難以解決的問題。液體合金良好的流動性能，保證了在鋼絲進(jìn)、出鉛浴池時，其合金液能夠以最快的速度自動彌合孔洞，阻止鉛蒸汽的溢出，同時氧化鉛的減少，避免了鋼絲掛鉛現(xiàn)象的出現(xiàn)。另一方面，液體合金覆蓋在鉛浴表面，將改變鉛浴表面的壓力平衡，進(jìn)而影響液面的飽和蒸氣壓，進(jìn)一步保證合金覆蓋劑的密封性，使鉛浴淬火能夠繼續(xù)得到推廣。

發(fā)明內(nèi)容