高温铅浴覆盖合金的研究

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1、河北工业大学硕士学位论文高温铅浴覆盖合金的研究摘要铅浴热处理是一种传统的钢丝热处理工艺，具有热容量大、导热率高、投资小、成本低、工艺易于控制，等温转变程度高、处理后钢丝性能好、质量稳定等优点。因覆盖剂密封效果不理想，使得铅浴热处理的应用和推广受到了很大的限制。本文选用液体铝系合金作为覆盖剂，有效利用液体自身的性能特点，选用不同成分配比的铝铜和铝硅合金，对其覆盖性能进行了全面的研究。本文采用重力浇注法测定合金的流动性；静态恒温热氧化性试验检测合金高温抗氧化性，通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪对合金的氧化层形貌、截面微观

2、组织及成分进行观察和分析；在自行设计的密封性能实验装置中，做液体合金的覆盖性能试验，用火焰原子吸收分光光度法进行检测和分析，通过综合对比，寻找出了各项性能优良的覆盖合金配方。浇注温度为950℃时，Cu-36%Al-X合金的螺旋线长度为1375mm，Cu-30%Al-X合金的螺旋线长度为800mm，Cu-36%Al-X合金的流动性明显优于Cu-30%Al-X合金；当浇注温度为900℃时，Al-20%Si-X合金的螺旋线长度为1375mm，Al-30%Si-X合金的螺旋线长度为675mm，Al-20%Si-X合金的流动性

3、明显优于Al-30%Si-X合金；铝铜合金系与铝硅合金系比较，Al-20%Si-X合金的流动性能最好。在895℃恒温静态氧化时，在近200小时氧化之后，Cu-36%Al-X合金的氧化增重量大约为0.3克，Cu-30%Al-X合金的氧化增重量大约为0.2克，两者差别不大；在Al-Si合金系中，Al-30%Si-X合金的氧化增重量大约为10克，Al-20%Si-X合金的氧化增重量大约为5克。铝铜合金系的增重量明显小于铝硅合金系的增重量，而且两种不同成分配比铝硅合金的增重量差别很大。经分析，在Cu-Al合金系表面仅生成了氧

4、化铝膜，而在Al-Si合金i高温铅浴覆盖合金的研究系表面不仅生成了铝的氧化物膜，还生成了硅的氧化物膜，其中还有氧化铝与氧化硅生成的新相。3当铅浴表面未放覆盖剂时，在铅浴池上方检测铅蒸汽浓度为284mg/m，当覆盖3Cu-36%Al-X合金后，铅蒸汽浓度为31.9mg/m，与覆盖前相比，铅蒸汽浓度降低了88.2%；3覆盖Al-20%Si-X合金后，其铅蒸汽浓度为6.47mg/m，与覆盖前相比，铅蒸汽浓度降低了97.73%，覆盖效果显著。关键词：覆盖合金，铅浴处理，密封性，流动性，氧化性ii河北工业大学硕士学位论文COV

5、ERINGALLOYTOLEADBATHINHIGHTEMPERATUREABSTRACTLeadbathheattreatingiswidelyusedasoneconventionalheattreatmentmethodinwire-steelproducts.Now,theapplicationandgeneralizationhavebeenrestrictedfornoappropriateleadcovering.TwokindsofdifferentcomponentAl-CuandAl-Siseri

6、esalloyareselectedasthevehicletoinvestigatetheleaktightnessperformanceastheleadcoveringalloy,thesetwokindsofalloyarefirstlyinvestigatedintheleadcoveringindustry.Inthispaper,alloyliquidityismeasuredbymeansofgravity-assistpouring,alloyoxidationresistance,microstr

7、ucture,fractographandoxidizedinterfaceinthehightemperatureareobservedandanalyzedbymeansofSEMandXRD.Aself-designedsetupisusedtocollectthegassampleunderthesimulatedenvironmentwhichthecoveringalloyworksin,thenthegassampleisdetectedandanalyzedbymeansofflameatomicab

8、sorptionspectrophotometertotestthealloyleaktightness,andthebestperformancecoveringalloycanbefoundforleadbath.Theresultsshowthat:Cu-36%Al-Xalloyhavethebetterliquidityperforma