[發(fā)明專利]屈氏體熱處理中用于替代鉛浴的含Cr鎂浴合金

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810317984.4
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108342549A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設計）人: 楊長江
• 申請（專利權）人: 廣州宇智科技有限公司
• 主分類號: C21D1/56
• 分類號: C21D1/56;C22C23/00;C22C1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了屈氏體熱處理中用于替代鉛浴的含Cr鎂浴合金及其加工工藝。按照重量百分比，該合金的成分為：Ba:1.5?2.0wt.%,Cr:0.3?0.5wt.%,In:4.0?6.0wt.%,Y：0.8?1.2wt.%，Th:0.2?0.4wt.%,Ge:3.0?5.0wt.%,余量為鎂。采用該鎂浴合金來替代鉛浴合金進行熱處理,所得到的屈氏體鋼絲拉拔后可獲得良好的綜合性能，給成品鋼簾線提供了所需的力學指標，同時減少了鋼簾線在生產過程中斷絲現(xiàn)。

技術領域

本發(fā)明涉及合金技術領域，具體地說，涉及一種鎂浴合金。

背景技術

我國鋼簾線的產量和結構品種逐年增加，鋼簾線生產企業(yè)也一直致力于生產工藝的優(yōu)化，通過設備改善和工藝調整，不斷降低產各工序的斷絲率，提高生產效率和綜合成材率。在生產實踐中淬火方式的改變，給鋼簾線生產的穩(wěn)定和效率帶來了較大的提升。淬火是中高碳鋼絲生產中的關鍵工序。簾線鋼絲的鉛浴淬火原理是根據(jù)鋼的等溫轉變C曲線，讓過冷奧氏體在600右的鉛液中進行等溫轉變，產生細珠光體組織索氏體。鋼絲通過淬火得到索氏體組織，這樣的組織具有較高的拉伸極限，鋼絲拉拔后可獲得良好的綜合性能，給成品鋼簾線提供了所需的力學指標，同時減少了鋼簾線在生產過程中斷絲現(xiàn)。

鉛液所具有的高熱容、耐熱沖擊的特性易于實現(xiàn)鋼絲的等溫轉變。鉛屬于重金屬，其熔點為327度。當加熱至400-500度時，即有大鉛蒸汽逸出，在空氣中迅速氧化凝集，以氧化鉛的煙塵逸散。故在生產過程中不可避免地導致車間內環(huán)境的鉛污染。長期在鉛污染環(huán)境中作業(yè)的工人，可能發(fā)生鉛中毒職業(yè)危害。

水浴淬火是在水中加入能溶解的高分子聚合物添加劑后，大大提高了水的黏度，將水分子和它自身的高分子結合，增大了水蒸氣界面的表面張力，使熱傳導系數(shù)率大大降低，提高蒸汽膜的穩(wěn)定性，充分延長了膜態(tài)冷卻過程，從而實現(xiàn)鋼絲的慢速而穩(wěn)定的冷卻，獲得所需要的適合拉拔的索氏體組織。水浴是一種全新的不等溫式淬火工藝。而水浴淬火要達到鉛浴淬火的同樣效果，就要讓鋼絲在水溶液中的冷卻遵循與鉛浴處理相同的冷卻曲線來冷卻和進行組織轉變。通常鋼絲和水之間產生的膜態(tài)冷卻過程很短，難以被利用，奧氏體化的高碳鋼絲被單純水介質冷卻的過程中，一般會得到堅硬的馬氏體，根本無法拉拔。

國內外的科技工作者一直致力于金屬等溫熱處理工藝以及生產裝備的前沿化研發(fā)使用。到目前為止，雖然國外發(fā)達國家在鋼簾線和切割鋼絲等產品的生產方面已經(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，水浴淬火處理技術并沒有實現(xiàn)突破并廣泛應用。隨著鋼簾線行業(yè)的蓬勃發(fā)展，一些生產企業(yè)由原來的鉛浴淬火處理、流化床處理轉變?yōu)樗〈慊鹛幚恚矁H限于簾線用細小規(guī)格的鋼絲，但水浴淬火不能廣泛應用于中粗規(guī)格的鋼絲。

目前針對鉛淬火進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對鉛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，從而達到鉛污染超標治理的方法。使用鉛鍋覆蓋劑法進行鉛污染防治的效果如何，關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，而且能夠達到節(jié)能降耗，保證產品質量的效果。因覆蓋劑密封效果不理想，使得鉛浴熱處理的應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，仍將在較長時問內存在。

具備極低鉛蒸氣壓的新型鉛合金有兩種方法，一種是加入合金元素通過熱力學的交互作用來降低鉛的活度，另一種是通過加入特定的合金元素來形成低熔點的氧化物和氮化物，從而將鉛浴和空氣隔絕開來。但是這兩種辦法都沒有從根本上消滅到熱處理過程中遇到的鉛污染問題。因而，開發(fā)無鉛屈氏體熱處理合金浴用合金是從根本上的解決辦法。

發(fā)明內容