本发明专利技术公开了具备大热容量的奥氏体化铅浴用覆盖剂及其加工工艺。按照重量百分比，该合金的成分为：RbCl:5.0‑10.0wt.%,BaCl2:2.0‑4.0wt.%,MgCl2:10.0‑16.0wt.%,Y2O3：2.0‑4.0wt.%，Al2O3:10.0‑20.0wt.%,SnO2:5.0‑10.0wt.%,余量为CaO。该奥氏体化热处理铅合金覆盖剂研制对于提升我国自主研发精品新材料，占领国际精品新材料市场具有促进作用。
Covering agent for austenitizing lead bath with large heat capacity
The invention discloses an austenitizing lead bath covering agent with large heat capacity and its processing technology. According to the weight percentage, the composition of the alloy is RbCl: 5.0 10.0 wt.%, BaCl 2: 2.0 4.0 wt.%, MgCl 2: 10.0 16.0 wt.%, Y2O 3: 2.0 4.0 wt.%, Al2O 3: 10.0 20.0 wt.%, SnO 2: 5.0 10.0 wt.%, and the remainder is CaO. The development of the austenitized lead alloy covering agent for heat treatment will promote China's independent research and development of new high-quality materials and occupy the international market of new high-quality materials.
【技术实现步骤摘要】
具备大热容量的奥氏体化铅浴用覆盖剂
本专利技术涉及合金
，具体地说，涉及一种铅合金覆盖剂。
技术介绍
我国钢材的产量和结构品种逐年增加，钢材生产企业也一直致力于生产工艺的优化，通过设备改善和工艺调整，不断降低生产各工序的断丝率，提高生产效率和综合成材率。热处理是指金属材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，改变材料表面或内部的化学成分与组织，获得所需性能的一种金属热加工工艺。热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。加热是热处理的重要工序之一。奥氏体化是指将钢加热至临界点以上使形成奥氏体的金属热处理过程，加热的工件，使温度达到共析温度以上，使常温下的铁素体和渗碳体再转变回奥氏体。在保证碳化物完全溶解的前提下，奥氏体的晶粒应细小，这样转变后可以得到晶粒细小的索氏体组织。晶粒细化对钢丝的强度、韧塑性、疲劳性能等都有好处。普通的马弗炉加热因加热速度慢，过热度较小，奥氏体的实际形成温度较低，形核率比较低，难以获得细小的奥氏体晶粒，一般只能达到8级以下的晶粒度。而且马弗炉加热时由于钢丝高温停留时间长，炉内保护气氛不好，钢丝表面脱碳也较多。循环处理法可以细化晶粒，但钢丝表面脱碳也会增加。采用感应加热方法，由于加热速度快，表面温度高,尽管可以达到10级左右的晶粒尺寸，钢的表面脱碳非常明显,而且表面附近晶体过烧严重。长时间以来,铅浴作为奥氏体化后铅浴淬火形成屈氏体而在热处理领域得到了广泛的应用。铅浴加热是将钢丝在铅熔体中加热至910℃左右，随后在熔融铅浴中快速冷却。由于零件通常较小(如盘条)，故可得到细小的珠光体组织，而无初生铁素体的析出。通过铅浴淬火，可以保证线材中的主要组织为单一的索氏体组织或索氏体组织加少量块状铁素体，通过索氏体中的铁素体和渗碳体的均匀排列使得线材具有良好的综合性能。铅浴作为一种有效的导热介质,还具有很多有益的特点。当作为奥氏体化工作环境介质时,这种技术既能控制奥氏体加热速度又能控制加热环境。钢丝的奥氏体化过程中，如果钢丝暴露在空气中，就会产生表面脱碳。铅浴奥氏体化使钢丝在奥氏体化过程中浸于融铅内，限制了钢丝和空气的接触，防止了脱碳，和普通加热方法比，提高了钢丝表面的硬度，减少了裂纹形成和扩展的可能性，改善了钢丝的疲劳性能。铅浴中的铅在高温下会挥发,氧化造成铅污染。目前针对铅浴铅污染防治的措施，主要以铅锅覆盖剂法为主。也就是选用某种能够对铅锅起到一定封闭作用的材料，覆盖于铅液之上，以防止和控制铅蒸气超量逸出，从而达到铅污染超标治理的方法。常见的覆盖剂有：（1）木炭粉（2）SRQF覆盖剂。由多种硅酸盐复合而成的一种覆盖材料，其特点是无味、耐高温，隔热性能好，对铅蒸气具有较强的吸收抑制性能。（3）GBA液铅覆盖剂。它由两部分组成:一部分是优质焦炭颗粒为主的固体载体，另一部分则是以各种低共熔无机盐为主的高温胶结剂。（4）煤渣覆盖剂。使用铅锅覆盖剂进行铅污染防治的效果如何，关键取决于覆盖剂的性能与特点。不同的铅锅覆盖剂其效果也不尽相同。总的说来，上述的方法各有缺点，并不能完全满足现有的行业要求。国外己经开发的铅锅覆盖剂性能还不能令人满意。低熔点熔盐可以在极低的温度下熔化，并可以有效地铺展在液态铅合金的表面。对液态铅和空气的接触起了一个很好的隔绝作用。但是常见的低熔点熔盐最大的特点就是性能不稳定，容易和铅熔体本身起反应，生成氧化膜和氮化膜。这种熔体表面化合物膜并不能有效阻止铅蒸汽向大气中的挥发。此外，当增加单位时间的产量而不另外增加设备数量的时候，需要铅浴合金的覆盖材料具有较高的热容值。这样铅浴的温度变化并不明显。因而，采用大热容的覆盖剂是提高铅浴合金奥氏体化的一种有效手段。开发高品质奥氏体热处理铅浴加热用铅合金覆盖剂对于提升我国自主研发精品新材料，占领国际精品新材料市场具有促进作用。对传统铅浴合金进行底层性质的创新和优化，对整个热处理行业及其技术的发展与提升具有积极的意义。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的不足，提供一种可以在850-950度大气条件下使用的具备大热容量的奥氏体化铅浴用覆盖剂。该铅合金在此温度区间对钢材进行奥氏体化热处理时，能有效地提高产品质量,力学性能和降低脱碳。该方法还具有生产成本低，便于大规模生产的特点。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种具备大热容量的奥氏体化铅浴用覆盖剂；按照重量百分比，该合金的成分为：RbCl:5.0-10.0wt.%,BaCl2:2.0-4.0wt.%,MgCl2:10.0-16.0wt.%,Y2O3：2.0-4.0wt.%，Al2O3:10.0-20.0wt.%,SnO2:5.0-10.0wt.%,余量为CaO。上述具备大热容量的奥氏体化铅浴用覆盖剂的制备方法，包括如下步骤：原料RbCl，BaCl2，MgCl2，Y2O3，Al2O3,SnO2和CaO的颗粒半径保持在0.5mm以下。将按照上述配比称量的原料放在搅拌器内进行均匀混合；由于BaCl2，MgCl2和CaO容易吸收空气中的水分和CO2，混料过程必须在干燥的气氛下进行，并且混料时间不能长于20分钟；混合均匀后的含氯化盐保护剂必须采用塑料袋封装。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：（1）本专利技术专利针铅合金在高温容易挥发和氧化的现状提供了一种材料学的解决方案。熔盐法防止铅在熔炼过程中挥发的机理是在铅熔体表面采用有效的熔盐成分和配比来影响铅熔体的氧化和蒸发的热力学与动力学过程。在铅熔体表面形成具有保护作用的致密熔盐，达到阻止铅在高温下的急剧蒸发和氧化。可以消除熔剂夹杂，降低对大气的污染。（2）该具备防氧化性能的铅浴炉用含氯化盐保护剂具有极其优异的耐挥发性能。在对该液态铅合金进行搅拌、吹气等熔体处理过程中，该低熔点盐在表面形成的表面膜因剧烈搅拌被破坏后，能快速再生，成功阻碍合金的氧化和挥发。而且可使钢丝表面氧化铁皮产生量减少，改善钢丝表面质量，同时也有利于节电和降低铅耗。该铅浴用覆盖剂可以有效地降低铅浴过程中铅的挥发，降低人和环境的危害。降铅效果最好，使用期长，且不影响钢丝铅淬火的质量，便于工人操作，年耗费资金也较少，为钢丝铅浴炉淬火生产中的首选降铅方法。（3）对于传统铅浴热处理，在铅浴池上方检测铅蒸汽浓度为380-520mg/m3。相比而言，采用本专利设计的热处理奥氏体化铅浴用氯化物覆盖剂，铅蒸汽浓度为30-40mg/m3。在900度，该覆盖剂的热容为10.0-12.0J/g·K,而传统低熔点盐在该温度下的热容小于2.0J/g·K。当增加单位时间的产量而不另外增加设备数量的时候，铅浴的温度变化并不明显。因而，采用大热容的铅合金是提高铅浴合金生产效率的一种有效手段。（4）可以有效地降低铅浴过程中铅的挥发，降低人和环境的危害。降铅效果最好，使用期长，且不影响钢丝铅淬火的质量，便于工人操作，年耗费资金也较少，为钢丝铅浴炉奥氏体化生产中的首选降铅方法。具体实施方式实施例1一种在850-950度使用具备大热容量的奥氏体化铅浴用覆盖剂。按重量百分比计，该材料的化学成分为：RbCl:5.4wt.%,BaCl2:2.8wt.%,MgCl2:12.5wt.%,Y2O3：2.5wt.%，Al2O3:10.3wt.%,SnO2:5.1wt.%,余量为CaO。制备方法：原料RbCl，B本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具备大热容量的奥氏体化铅浴用覆盖剂；按照重量百分比，该合金的成分为：RbCl: 5.0‑10.0wt.%,BaCl2:2.0‑4.0wt.%,MgCl2:10.0‑16.0wt.%,Y2O3：2.0‑4.0wt.%，Al2O3:10.0‑20.0wt.%, SnO2:5.0‑10.0wt.%,余量为CaO。
【技术特征摘要】
1.一种具备大热容量的奥氏体化铅浴用覆盖剂；按照重量百分比，该合金的成分为：RbCl:5.0-10.0wt.%,BaCl2:2.0-4.0wt.%,MgCl2:10.0-16.0wt.%,Y2O3：2.0-4.0wt.%，Al2O3:10.0-20.0wt.%,SnO2:5.0-10.0wt.%,余量为CaO。2.根据权利要求1所述具备大热容量的奥氏体化铅浴用覆盖剂，其特征在于包括如下步骤：原料RbCl，BaCl2，MgCl2，Y2O3，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨长江，
申请(专利权)人：广州宇智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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