CN103014415B - 一种锌合金材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锌合金材料,其组成按重量百分比为,0.3-0.35%的铜、0.5-2.5%的铝、0.03-0.05%的镁、0.003-0.005%的硅、0.003-0.005%的锰、0.01-0.03%的铬、0.0005-0.0008%的硼、0.05-0.08%的铋、0.005-0.008%的镍及余量的锌。通过本技术方案,使锌合金锭的应用范围有很大提高,并且减少了对贵金属及稀有金属的使用量。
Description
技术领域
本发明属于合金领域,涉及到锌合金的应用,特别是指一种能够适用压铸及变形双重特征要求的锌合金材料。
背景技术
现有的锌合金材料中,大致分为压铸锌合金和变形锌合金两类,其中以锌铜合金主要用作压铸锌合金,在这类锌合金中,因为铜的使用,导致产品的成本较高,而我国属于铜资源贫乏国家,在这类合金中,一直在寻求使用低铜或无铜材料来替代。
对于变形锌合金来说,为了减少锌合金的脆性及锌的活泼性,一般要在锌合金中加入镍、钛等贵金属甚至是稀土元素来提高锌合金的性能。但是这些材料的加入,同样提高了锌合金的成本,特别是针对一些附加值不高的行业,若采用这类锌合金从成本的考虑是不合适的。
在一些领域中,所需要的锌合金希望同时具有压铸锌合金及变形锌合金的双重性能,这些问题现已经有技术进行报道,其完全是将具有压铸锌合金和变形锌合金的材料进行叠加,需要的材料种类更多,而且贵重金属及稀有金属的使用并没有改变。
发明内容
本发明的目的是提供一种锌合金材料,通过本技术方案,能够适应压铸锌合金和变形锌合金的双重应用,而且对于贵金属及稀有金属的使用大幅度减少,提高了锌合金的使用范围。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种锌合金材料,其组成按重量百分比为,0.3-0.35%的铜、0.5-2.5%的铝、0.03-0.05%的镁、0.003-0.005%的硅、0.003-0.005%的锰、0.01-0.03%的铬、0.0005-0.0008%的硼、0.05-0.08%的铋、0.005-0.008%的镍及余量的锌。
本发明中加入铜作为主要的强化元素,提高了合金的抗蠕变性能,在本发明中,选用铜的量为0.3-0.35%,虽然铜在锌中的最大溶解度为2.7%,但是随着铜用量的增加,因为合金中铝的存在,会导致锌合金的变形性能增加而降低锌的压铸性能。
铝在锌合金中起强化作用,提高合金的强度,提高耐腐蚀能力,但铝的含量增加,会影响到锌合金的变形性能。因此在本发明中,铜和铝的重量比为1:2-1:3.5。
在本发明中添加锰是为了提高锌合金的强度;添加铋是为了提高锌合金的冲切性能;添加硼的目的是提高锌合金的耐磨性能及韧性。
本发明同现有技术相比的有益效果是:
通过本技术方案,使锌合金锭的应用范围有很大提高,并且减少了对贵金属及稀有金属的使用量。
具体实施方式
以下通过具体实施例来详细说明本发明的技术方案,应当理解的是,以下的实施例仅能用来解释本发明而不能解释为是对本发明的限制。
一种锌合金材料,其组成按重量百分比为,0.3-0.35%的铜、0.5-2.5%的铝、0.03-0.05%的镁、0.003-0.005%的硅、0.003-0.005%的锰、0.01-0.03%的铬、0.0005-0.0008%的硼、0.05-0.08%的铋、0.005-0.008%的镍及余量的锌;其中铜和铝的重量比为1:2-1:3.5。
本发明的制备方法为:
配料,按重量百分比为,0.3-0.35%的铜、0.5-2.5%的铝、0.03-0.05%的镁、0.003-0.005%的硅、0.003-0.005%的锰、0.01-0.03%的铬、0.0005-0.0008%的硼、0.05-0.08%的铋、0.005-0.008%的镍及余量的锌,其中铜和铝的重量比为1:2-1:3.5进行配料;
熔炼,将上述材料于感应电炉中熔炼,先期温度在500-600℃进行熔炼,再经650-750℃高温精炼,在高温精炼时精炼剂为常用精炼剂;
冷却,将精炼后的锌合金液浇铸后首先进行0.5-1.2℃/秒匀速冷却至380-420℃,再进行快速冷却到110-130℃;
退火,将锌合金锭于退火炉内加热至350-380℃后保温2-4小时后进行退火处理。
在本发明技术方案中,制备方法相同,相差的为配料组成。
实施例1
一种锌合金材料,其组成按重量百分比为,0.3%的铜、0.6%的铝、0.03%的镁、0.003%的硅、0.003%的锰、0.01%的铬、0.0005%的硼、0.05%的铋、0.005-0.008%的镍及余量的锌;其中铜和铝的重量比为1:2。
实施例2
一种锌合金材料,其组成按重量百分比为,0.35%的铜、1.2%的铝、0.05%的镁、0.005%的硅、0.005%的锰、0.03%的铬、0.0008%的硼、0.08%的铋、0.008%的镍及余量的锌;其中铜和铝的重量比为1:3.5。
实施例3
一种锌合金材料,其组成按重量百分比为,0.32%的铜、0.96%的铝、0.035%的镁、0.004%的硅、0.0035%的锰、0.02%的铬、0.0007%的硼、0.065%的铋、0.006%的镍及余量的锌;其中铜和铝的重量比为1:3。
Claims (1)
1.一种锌合金材料,其特征在于:其组成按重量百分比为,0.3%的铜、0.6%的铝、0.03%的镁、0.003%的硅、0.003%的锰、0.01%的铬、0.0005%的硼、0.05%的铋、0.005%的镍及余量的锌;其中,铜和铝的重量比为1:2;
所述锌合金材料的制备方法为:
配料;
熔炼,将上述材料于感应电炉中熔炼,先期温度在500-600℃进行熔炼,再经650-750℃高温精炼,在高温精炼时精炼剂为常用精炼剂;
冷却,将精炼后的锌合金液浇铸后首先进行0.5-1.2℃/秒匀速冷却至380-420℃,再进行快速冷却到110-130℃;
退火,将锌合金锭于退火炉内加热至350-380℃后保温2-4小时后进行退火处理。
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