CN107794409A - 一种锌合金及其制备方法及汽车保险丝 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种锌合金,除锌和不可避免杂质外,按重量百分比计,包括铜0.1‑1%;钛0.001‑0.2%,本发明的锌合金具有较好的机械性能及耐腐蚀性能,可用于制作插片式汽车保险丝。
Description
技术领域
本发明属于合金材料领域,具体涉及一种锌合金及其制备方法及汽车保险丝。
背景技术
我国锌资源不但储量丰富,居世界前列,品味也高。在当今铜资源紧张的情况下,锌合金以其优良的铸造性能、力学性能以及耗能小、加工成本低等特点,成为一种很好的取代铜合金材料。锌合金是以锌为基础加入其他元素组成的合金,合金的主要添加元素有铝,铜和镁等。锌合金熔点低,流动性好,易熔焊,钎焊和塑性加工,在大气中耐腐蚀,残废料便于回收和重熔。适用于压铸仪表、汽车零件及外壳等部件,并且铸件表面光滑,表面处理效果好。
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,在这类合金中,一直在寻求使用低铜或无铜材料来替代。但现有低铜锌合金中,普遍存在硬度不足、机械性能差的缺点。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种锌合金及其制备方法及汽车保险丝。
本发明提供一种锌合金,除锌和不可避免杂质外,按重量百分比计,包括铜0.1-1%;钛0.001-0.2%。
优选地,按重量百分比计,还包括镁0.0001-0.01%和稀土金属0.001-0.05%。
本发明还提供一种锌合金,按重量百分比计,包含如下组分:铜0.1-1%;钛0.01-0.2%;稀土金属:0.001-0.05%;镁0.0001-0.01%;余量为锌及不可避免杂质。
优选地,按重量百分比计,还包括镁0.0001-0.01%。
优选地,按重量百分比计,还包括稀土金属0.001-0.05%。
本发明还提供一种锌合金,包含如下组分铜0.1-1%;钛0.001-0.2%;余量为锌及不可避免杂质。
本发明还提供一种锌合金的制备方法,包括如下步骤:
(1)熔炼:将锌投入熔炉内,熔化升温至500-550℃时加入锌铜、锌钛中间合金;
(2)铸造:铸造温度控制在440-480℃,铸造速度控制在2-2.5m/s,冷却水温度控制在不超过40℃,结晶器温度温度控制在60-90℃;
(3)热轧:轧制温度控制在180-250℃;
(4)中轧:轧制温度控制在60-130℃,道次压缩率为30-50%;
(5)光轧:轧制温度控制在不超过50℃,道次压缩率为8-15%,轧辊的表面粗糙度≤0.08μm。
优选地,所述步骤(1)中还包括加入稀土合金和锌镁中间合金的步骤。
本发明还提供一种汽车保险丝,所述汽车保险丝由上述锌合金制备得到。
本发明的锌合金成分比例合理,具有较好的机械性能及耐腐蚀性能。
具体实施方式
下面结合和具体实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述,以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明实施例提供一种锌合金,除锌和不可避免杂质外,按重量百分比计,包括铜0.1-1%;钛0.001-0.2%。合理的铜含量的设置能够增加锌合金的硬度和抗拉强度,改善耐磨性减少晶间腐蚀,合理的钛含量可提高锌合金的再结晶温度,避免高温使用时的晶粒粗大化。由于铜和钛的的共同作用,锌铜钛合金具有良好的机械性能。
在优选实施例中,按重量百分比计,还包括:0.01-0.1%和稀土金属0.001-0.05%。合理镁及稀土金属的添加能够增加合金的耐腐蚀性和切削性。
本发明实施例还提供一种锌合金,按重量百分比计,包含如下组分::0.1-1%;钛0.01-0.2%;稀土金属0.001-0.05%;镁0.0001-0.01%0.01-0.1%;余量为锌及不可避免杂质。
在优选实施例中,按重量百分比计,还包括镁0.0001-0.01%。
在优选实施例中,按重量百分比计,还包括稀土金属0.001-0.05%。
本发明实施例还提供一种锌合金,按重量百分比计,包含如下组分铜0.1-1%;钛:0.001-0.2%;余量为锌及不可避免杂质。
本实施例还提供一种锌合金的制备方法,包括如下步骤:
(1)熔炼:将锌投入熔炉内,熔化升温至500-550℃时加入锌铜、锌钛中间合金,熔化,搅拌均匀;
(2)铸造:铸造温度控制在440-480℃,铸造速度控制在2-2.5m/s,冷却水温度控制在不超过40℃,结晶器温度温度控制在60-90℃;
(3)热轧:轧制温度控制在180-250℃;
(4)中轧:轧制温度控制在60-130℃,道次压缩率为30-50%;
(5)光轧:轧制温度控制在不超过50℃,道次压缩率为8-15%,轧辊的表面粗糙度≤0.08μm。
在优选实施例中,步骤(1)中还包括加入稀土合金和锌镁中间合金的步骤。
本实施例还提供一种汽车保险丝,汽车保险丝由上述锌合金制备得到。在进一步优选实施例中,本实施例的汽车保险丝为插片式汽车保险丝。汽车保险丝是电流保险丝的一种,当电路电流超过保险丝额定电流的2倍时就会在几秒内熔断,起到电路保护的作用汽车保险丝是电流保险丝的一种,当电路电流超过保险丝额定电流的2倍时就会在几秒内熔断,起到电路保护的作用。
实施例1
锌合金的重量组成如下:
铜:0.5%;钛:0.1%;稀土金属:0.01%;镁:0.08%;余量为锌及不可避免杂质。合金配料时铜元素、钛元素分别以锌铜中间合金、锌钛中间合金的形式加入;稀土金属和镁元素分别以稀土合金和锌镁中间的形式加入。
(1)熔炼:将锌投入熔炉内,熔化升温至550℃时加入锌铜中间合金、锌钛中间合金、稀土合金和锌镁中间,熔化,搅拌均匀;
(2)铸造:铸造温度控制在460℃,铸造速度控制在2m/s,冷却水温度控制在不超过40℃,结晶器温度温度控制在80℃;
(3)热轧:轧制温度控制在200℃
(4)中轧:轧制温度控制在100℃,道次压缩率为50%
(5)光轧:轧制温度控制在不超过50℃,道次压缩率为10%,轧辊的表面粗糙度≤0.08μm。
实施例2
锌合金的重量组成如下:
铜:0.3%;钛:0.08%;稀土金属:0.008%;镁:0.001%;余量为锌及不可避免杂质。合金配料时铜元素、钛元素分别以锌铜中间合金、锌钛中间合金的形式加入;稀土金属和镁元素分别以稀土合金和锌镁中间的形式加入。
(1)熔炼:将锌投入熔炉内,熔化升温至500℃时加入锌铜中间合金、锌钛中间合金、稀土合金和锌镁中间,熔化,搅拌均匀;
(2)铸造:铸造温度控制在440℃,铸造速度控制在2.5m/s,冷却水温度控制在不超过40℃,结晶器温度温度控制在70℃;
(3)热轧:轧制温度控制在220℃
(4)中轧:轧制温度控制在80℃,道次压缩率为45%
(5)光轧:轧制温度控制在不超过50℃,道次压缩率为10%,轧辊的表面粗糙度≤0.08μm。
实施例3
锌合金的重量组成如下:
铜:0.8%;钛:0.1%,余量为锌及不可避免杂质。合金配料时铜元素、钛元素分别以锌铜中间合金、锌钛中间合金的形式加入。
(1)熔炼:将锌投入熔炉内,熔化升温至520℃时加入锌铜、锌钛中间合金;
(2)铸造:铸造温度控制450℃,铸造速度控制在2.5m/s,冷却水温度控制在不超过40℃,结晶器温度温度控制在90℃;
(3)热轧:轧制温度控制在180℃
(4)中轧:轧制温度控制在80℃,道次压缩率为30%
(5)光轧:轧制温度控制在不超过50℃,道次压缩率为8%,轧辊的表面粗糙度≤0.08μm。
对比例1
与实施例1相比,对比例1中,镁的重量百分比为0.6%,其余重量组成及制备方法和实施例1相同。
对比例2
与实施例3相比,对比例2中,铜的重量百分比为1.7%,其余重量组成及制备方法和实施例3相同。
效果实施例
1.机械性能测试
将实施例1-3和对比例1-2制备得到的锌合金材料进行机械性能测试,具体数据如表1所示。
表1
2.耐腐蚀性能测试
将实施例1-3和对比例1-2制备得到的锌合金材料在湿度50-60环境下放置180天,观察表面是否有氧化腐蚀现象。结果如表2所示。
表2
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | |
表面现象 | 无氧化腐蚀 | 无氧化腐蚀 | 无氧化腐蚀 | 轻微氧化 | 轻微氧化 |
从表1和表2可以看出,本实施例1-3制备的合金材料,具有较好的机械性能和耐腐蚀性能。
对比例1和2,分别增加了镁和铜的含量,得到的锌合金相比实施例1-3的机械性能较差。说明锌合金中,镁和铜的占比能够影响机械性能。
综上所述,说明本发明的锌合金成分合理能够实现较好的机械性能和耐腐蚀性。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种锌合金,其特征在于,除锌和不可避免杂质外,按重量百分比计,包括铜0.1-1%;钛0.001-0.2%。
2.如权利要求1所述的锌合金,其特征在于,按重量百分比计,还包括镁0.0001-0.01%和稀土金属0.001-0.05%。
3.如权利要求1所述的锌合金,其特征在于,按重量百分比计,还包括镁0.0001-0.01%。
4.如权利要求1所述的锌合金,其特征在于,按重量百分比计,还包括稀土金属0.001-0.05%。
5.一种锌合金,其特征在于,按重量百分比计,包含如下组分:铜0.1-1%;钛0.001-0.2%;稀土金属0.001-0.05%;镁0.0001-0.01%;余量为锌及不可避免杂质。
6.一种锌合金,其特征在于,按重量百分比计,包含如下组分,铜0.1-1%;钛:0.001-0.2%;余量为锌及不可避免杂质。
7.一种如权利要求5所述锌合金的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)熔炼:将锌投入熔炉内,熔化升温至500-550℃时加入锌铜中间合金、锌钛中间合金;
(2)铸造:铸造温度控制在440-480℃,铸造速度控制在2-2.5m/s,冷却水温度控制在不超过40℃,结晶器温度温度控制在60-90℃;
(3)热轧:轧制温度控制在180-250℃;
(4)中轧:轧制温度控制在60-130℃,道次压缩率为30-50%;
(5)光轧:轧制温度控制在不超过50℃,道次压缩率为8-15%,轧辊的表面粗糙度≤0.08μm。
8.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中还包括加入稀土合金和锌镁中间合金的步骤。
9.一种汽车保险丝,其特征在于,所述汽车保险丝由权利要求1至6任一项所述锌合金制备得到。
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