CN102766779A - 一种含稀土的高铝锌合金及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含稀土的高铝锌合金，按重量百分比由以下组分组成：Al：41.5％～44.5％，Cu：2.0％～2.5％，Mg：0.015％～0.020％，杂质元素：Fe＜0.035％，Pb＜0.004％，Cd＜0.003％，Sn＜0.0015％，余量为Zn；稀土变质剂添加量为：0.05％～0.15％，所述稀土变质剂是指铈、镧、钇金属的复合体。一种含稀土的高铝锌合金的制备方法，包括以下步骤：配料计算、电炉熔化、变质处理、保温后浇铸，得成品。本发明具有以下积极进步效果：在生产过程中可省去除气、精炼等过程，节能环保；有效解决了普通高铝锌合金力学性能较低，耐磨耐蚀性能不足的技术问题。

Description

一种含稀土的高铝锌合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及锌合金产品及其制备方法，具体是指一种含稀土的高铝锌合金及其制备方法。

背景技术

高铝锌合金是以锌为基础加入一定量的Al和Cu及微量元素Mg的有色合金。我国富锌缺铜，使用高铝锌合金代替铜合金制作耐磨减磨零件是其最为主要的用途。然而，目前使用的高铝锌合金传统产品在生产过程中必须使用含钠、氟成分的除气剂、精炼剂，造成生产设备寿命缩短，环境污染，工人健康受到侵害；并且，传统产品存在着强度、硬度不够高，耐磨性能不足，耐腐蚀性能较差等问题，使其应用受到约束。为进一步扩大高铝锌合金的使用范围，有必要提高该合金的力学性能和耐磨耐蚀性能并改进其生产工艺。

稀土元素作为有色金属重要的合金化元素，对金属熔液具有较好的除气、净化、精炼作用，本发明针对高铝锌合金生产、应用现状，通过将稀土金属按一定比例添加到高铝锌合金中作变质处理，开发出一种性能优异的含稀土的高铝锌合金产品及其制备工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种含稀土的高铝锌合金及其制备方法，它是在高铝锌合金生产过程加入稀土变质剂熔炼而成。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种含稀土的高铝锌合金，按重量百分比由以下组分组成：Al：41.5％～44.5％，Cu：2.0％～2.5％，Mg：0.015％～0.020％，杂质元素：Fe＜0.035％，Pb＜0.004％，Cd＜0.003％，Sn＜0.0015％，余量为Zn；稀土变质剂添加量为：0.05％～0.15％，所述稀土变质剂是指铈、镧、钇金属的复合体。

一种含稀土的高铝锌合金的制备方法，包括以下步骤：

首先，配料计算：在电炉中加入部分锌、全部铝、铜，然后升温720℃；

其次，电炉熔化：待以上所述的锌、铝、铜全部熔化后，加入余量锌；

再次，压入纯镁；用钟罩压入纯镁，直到镁充分熔化后，搅拌合金液5-10分钟使其均匀，然后除渣；

最后，变质处理：加入稀土变质剂，保温，使其充分熔化、除渣，之后，测温使其处于700℃保持静置10-15分钟，进行浇铸，得成品，不合格品回炉，合格品入库。

本发明具有以下积极进步效果：

1、由于稀土变质剂对金属熔液具有较好的除气、净化、精炼作用，因此，含稀土的高铝锌合金在生产过程中可省去除气、精炼等过程，使生产能够达到节能又不污染环境的效果，改变了以往传统压铸锌合金生产熔炼过程使用除气剂、精炼剂，造成生产设备受到腐蚀，环境、工人身体健康受到损害的状况。

2、稀土变质剂的加入能够显著改变高铝锌合金金相组织特征，如：细化晶粒，清除晶界杂质，减小合金化学成分偏析，析出硬质的稀土强化相，上述金相组织特征的转变使得高铝锌合金的力学性能和耐磨耐蚀性能得到有效提高，有效解决了普通高铝锌合金力学性能较低，耐磨耐蚀性能不足的技术问题。当稀土变质剂添加量在0.05％～0.15％时，该合金的性能优异，可作为铜合金的优良代用材料，使以锌代铜制作减摩耐磨零件获得巨大的经济和社会效益。

附图说明

图1为本发明生产工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

如图1所示，一种含稀土的高铝锌合金，按重量百分比由以下组分组成：Al：41.5％～44.5％，Cu：2.0％～2.5％，Mg：0.015％～0.020％，杂质元素：Fe＜0.035％，Pb＜0.004％，Cd＜0.003％，Sn＜0.0015％，余量为Zn；稀土变质剂添加量为：0.05％～0.15％，所述稀土变质剂是指铈、镧、钇金属的复合体。其制备方法包括以下步骤：

首先，配料计算：在电炉中加入部分锌、全部铝、铜，然后升温720℃；

其次，电炉熔化：待以上所述的锌、铝、铜全部熔化后，加入余量锌；

再次，压入纯镁：用钟罩压入纯镁，直到镁充分熔化后，搅拌合金液5-10分钟使其均匀，然后除渣；

最后，变质处理：加入稀土变质剂，保温，使其充分熔化、除渣，之后，测温使其处于700℃保持静置10-15分钟，进行浇铸，得成品，不合格品回炉，合格品入库。

本发明是在普通高铝锌合金中添加0.05％～0.15％稀土变质剂，提升产品性能，普通高铝锌合金与本发明合金的化学成分如下：

高铝锌合金的化学成分(质量分数，％)(杂质元素％)

合金	Al	Mg	Cu	稀土变质剂	Zn
						ZA43	41.5-44.5	0.015-0.020	2.0-2.5	0	余量
ZA43+RE	41.5-44.5	0.015-0.020	2.0-2.5	0.05-0.15	余量

本领域的技术人员可以对本发明进行各种改型和改变。因此，本发明覆盖了落入所附的权利要求书及其等同物的范围内的各种改型和改变。

Claims (2)

1.一种含稀土的高铝锌合金，其特征在于：按重量百分比由以下组分组成：Al：41.5％～44.5％，Cu：2.0％～2.5％，Mg：0.015％～0.020％，杂质元素：Fe＜0.035％，Pb＜0.004％，Cd＜0.003％，Sn＜0.0015％，余量为Zn；稀土变质剂添加量为：0.05％～0.15％，所述稀土变质剂是指铈、镧、钇金属的复合体。

2.一种含稀土的高铝锌合金的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

首先，配料计算：在电炉中加入部分锌、全部铝、铜，然后升温720℃；

其次，电炉熔化：待以上所述的锌、铝、铜全部熔化后，加入余量锌；

再次，压入纯镁：用钟罩压入纯镁，直到镁充分熔化后，搅拌合金液5-10分钟使其均匀，然后除渣；

最后，变质处理：加入稀土变质剂，保温，使其充分熔化、除渣，之后，测温使其处于700℃保持静置10-15分钟，进行浇铸，得成品，不合格品回炉，合格品入库。

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