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低銻鉛多元合金合金元素及硫的添加方法

文檔序號(hào):3266214閱讀:641來(lái)源:國(guó)知局

專利名稱::低銻鉛多元合金合金元素及硫的添加方法一種低銻鉛多元合金合金元素及硫的添加方法,本方法特別用來(lái)冶煉鉛蓄電池板柵材料用的低銻鉛多元合金。近年來(lái)為了使鉛蓄電池達(dá)到少維修和免維修的目的,國(guó)際上均采用低銻鉛多元合金來(lái)制造鉛蓄電池板柵,上海桑塔納轎車配套使用的蓄電池就要求采用低銻鉛多元合金制造的板柵,一般其含銻量為3~5%,而我國(guó)過(guò)去的板柵材料其含銻是為6-8%,銻含量的減少會(huì)使銻鉛合金凝固溫度增寬,低熔點(diǎn)共析成份減少,因而在凝固時(shí)易于生成凝固裂紋,此外,鉛銻二元合金的比重偏析又比較嚴(yán)重,因此為了獲得偏析小晶粒細(xì)小,分布均勻、無(wú)技狀晶組織的低銻鉛多元合金,就必須添加硫以及能生成各種金屬化合物的Cu、As、Sn等合金元素,在銻鉛合金熔煉中,這些元素的添加有一定的困難,首先,由于硫的熔點(diǎn),比重等物理性能與鉛合金有顯著差異,而且在鉛中熔解度又極小,因此不易加入,回收率極低,過(guò)去傳統(tǒng)方法是在低溫(<400℃)按大于硫需要量的10~15倍加入。這樣往往會(huì)產(chǎn)生大量有害的SO2煙氣,合金浮渣量增多,更主要的是合金中硫的含量不穩(wěn)定,不能保證所需合金成份。其次是Cu、AS、Sn等元素,Cu、As、Sn的加入主要是希望這些合金元素能生成抑制比重偏析和細(xì)化晶粒組織的金屬化合物,但由于一般鉛合金熔煉溫度均低于600℃,而如Cu2Sb、Sn3As2、SnAs等金屬化合物的生成溫度又比較高,(三種金屬化合物的生成溫度平衡態(tài)均接近600℃)因此若按傳統(tǒng)方法將所有合金元素同時(shí)混和于鉛中熔煉,那么,顯然不可能在合金中生成能改善鑄件組織的金屬化合物。本發(fā)明目的就是要提供一種能在低銻鉛合金中有效地添加合金元素和硫的方法,以能生產(chǎn)出偏析小,晶粒細(xì)小、分布均勻、無(wú)技狀晶的能滿足少維修和免維修蓄電池板柵用的低銻鉛多元合金。本方法中,合金元素添加的要點(diǎn)是,將所添加的合金元素首先制備成所希望生成的金屬化合物,然后將金屬化合物作為該元素的添加劑添加入低銻鉛熔融基體,如Cu的添加,銻鉛合金中加入Cu主要是希望其生成Cu2sb金屬化合物,而Cu2sb的熔點(diǎn)(平衡態(tài))為585℃,顯然,如果按傳統(tǒng)方法,由于鉛銻熔煉溫度一般在低于600℃操作,因此,就不可能在合金中充分生成Cu2sb,為此,本發(fā)明中,首先制備Cu2sb,然后將Cu2sb作為Cu的添加劑加入鉛銻熔融基體。又如Sn和As的加入,同樣我們希望在合金中獲得對(duì)合金金相組織有利的Sn3AS2和SnAS二種金屬化合物,它們的生成溫度(平衡態(tài))分別為596℃和605℃,同樣,本方法中首先制備Sn3AS2和SnAs,然后將它們作為Sn和As的添加劑加入鉛銻熔融基體。采用這種方法就能確保在低銻鉛多元合金中具有改善組織的所希望的金屬化合物。為了有效地在合金中加入硫,本發(fā)明采用將硫(單體)裝入用新鮮的的鉛制作的坩堝中,封閉后投入450-600℃的鉛銻熔融基體,并加以間斷攪拌至全部溶解,采用這種方法,硫的損失率低,SO2有害氣體和合金浮渣量也少得多,而且能較為精確地穩(wěn)定銻鉛合金中硫的含量,達(dá)到加入硫的予期作用。下面為本發(fā)明的實(shí)施例采用本方法冶煉Pb-3Sb低銻鉛多元合金,合金要求成份為(重量的分比)Sb2.5±0.5Cu0.04±0.02Sn0.3±0.1As0.3±0.1S0.002~0.007余為Pb1、配制Cu2sb、Sn3As2、和ASSn金屬化合物取重量百分比為50-60的Sb,40-50的Cu,在700~750℃下熔煉1小時(shí),使形成Cu2Sb,待用,或者也可用銻再稀釋后澆錠待用。取重量百分比為30-40的As,60-70的Sn在650-700℃下熔煉1小時(shí)生成AsSn、Sn3As2待用,或者也可用鉛銻稀釋澆錠待用。2、將金屬鉛熔化,然后加重量為鉛的0.5-1.0%的銻,均勻升溫至500℃~600℃。取合金含硫計(jì)算量(上限)密封入新鮮的鉛坩堝中,埋入Pb-Sb熔體下部,間斷攪拌5-10分鐘,待硫完全溶入后,混合均勻。3、將配制成的AsSn、Sn3As2按As、Sn元素在合金中的所需計(jì)算量加入Pb-Sb熔融基體。4、將配制成的Cu2Sb按Cu在合金中的所需計(jì)算量加入,然后再補(bǔ)銻,攪拌5~10分鐘,在450-500℃下澆鑄合金錠。表1為配制Pb-3Sb的投入金屬量,表2為配制合金成品及金屬產(chǎn)出率。表1配制Pb-3Sb投入金屬量</tables>表2配制合金成份及金屬產(chǎn)出率</tables>從表1、表2看出硫的回收率為98%。經(jīng)金相檢驗(yàn),組織分布均勻,晶粒細(xì)小,無(wú)技狀晶。權(quán)利要求1.一種低銻鉛多元合金合金元素及硫的添加方法,其特征在于,將所添加的合金元素首先制備成所希望生成的金屬化合物,然后將金屬化合物作為該元素的添加劑加入低銻鉛熔融基體;硫的添加是將硫(單體)裝入用新鮮的鉛制作的坩堝中,封閉后投入450℃-600℃的鉛銻熔融基體,并加以間斷攪拌至全部溶解。2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,對(duì)用于冶煉含Cu,Sn,As和S的Pb-3Sb合金來(lái)說(shuō)其合金元素的加入是首先制備Cu2sb,Sn3AS2和ASSn金屬化合物,然后將上述金屬化合物作為Cu、Sn、AS的添加劑加入Pb-Sb熔融基體全文摘要一種低銻鉛多元合金合金元素及硫的添加方法,本方法特別用來(lái)冶煉鉛蓄電池板柵材料用的低銻鉛多元合金。本方法特點(diǎn)是將所添加合金元素首先制備成所希望生成的金屬化合物,然后加入Sb-Pb熔融基體,而S的添加是將其裝入用新鮮鉛制作的坩堝中,然后投入Pb-Sb浴中。采用這種方法冶煉的低銻鉛多元合金,合金成份均勻,晶粒細(xì)小,分布均勻,無(wú)枝晶組織,且硫的回收率高,不生成大量有害的SO文檔編號(hào)C22C11/08GK1047889SQ89103560公開日1990年12月19日申請(qǐng)日期1989年6月3日優(yōu)先權(quán)日1989年6月3日發(fā)明者馮建中,楊文杰申請(qǐng)人:上海冶煉廠
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