CN103981387B - 一种用于锌铝减振合金中的变质剂及制备锌铝合金的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于锌铝合金中的变质剂及方法。变质剂由如下重量百分数的组分组成：Ti:15%,Si:25%,B:5%,Y:2%,Gd:2%,Ce:4%,Zn为余量。本发明的合金可以在锌铝合金熔炼过程中的中间环节添加来获得具有更为优异力学性能和阻尼性能的锌铝合金。该合金具有优异的韧性,延伸率~12%。它是在常规的高阻尼锌合金中熔炼时加入的中间材料。在常规Zn基高阻尼合金中加入变质剂后,合金组织明显细化,组织也均匀,？合金中晶界界面增多,合金的阻尼性能也能增加10%以上。采用压铸生产的产品,力学、抗腐蚀性能好,压铸件表面光洁度高,不易开裂及变形,产品合格率高,使用寿命长等优点。

Description

一种用于锌铝减振合金中的变质剂及制备锌铝合金的方法

技术领域

本发明涉及一种合金材料，具体地说，涉及一种用于锌铝减振合金中的变质剂及方法。

背景技术

伴随着现代化工业的发展而来的振动和噪音严重地影响着机器设备运行的稳定性和可靠性,在某种程度上制约了航空航天,国防交通等领域的进一步发展。减振降噪在多个领域已经成为亟待解决的关键工程问题。解决振动和噪音的核心问题是寻找高阻尼材料,将振动和噪音抑制在发源处。高阻尼合金材料能够将机械振动通过内部机制不可逆转地转变为热能。选用合适的高强高阻尼合金直接用于震源和噪声源制造相应的结构件,具有减振效果明显,成本低,实用范围广等特点。

锌铝合金是一种新型的高阻尼合金材料(SDC:～45％),具有较高的强度(抗拉强度:400～440MPa,延伸率:3～6％),耐磨性和韧性。可以方便地通过铸造成型。由于该合金熔点低,能耗少,成本低,减振效果明显等特点,具有很强的市场竞争力。随着机械装置高速化的迅速发展,减振降噪要求的进一步提高,市场迫切需要更高减振和力学性能的锌基合金材料。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于锌铝合金中的变质剂及方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于锌铝合金中的变质剂，由如下重量百分数的组分组成：

Ti:15％,Si:25％,B:5％,Y:2％,Gd:2％,Ce:4％,Zn为余量。

上述用于锌铝合金中的变质剂的制备方法，包括如下步骤：

按照如上重量百分比的配方称取工业纯原料。实验设备为6kW功率的箱式电阻炉和石墨坩埚。将原料在800℃熔化后充分搅拌,保温15分钟,浇铸成合金锭作为变质剂。

一种变质锌铝合金的制备方法，包括如下步骤：

(1)熔炼:

在熔炼温度为700-750℃时将锌铝合金的原料采用感应熔炼炉进行熔化,在充分搅拌均匀后得到锌铝合金熔体；

(2)精炼:

在温度为740-780℃之间将六氯乙烷加入到所得的锌铝熔体中,搅拌均匀；然后在温度为740-780℃之间精炼保温10分钟；最后除去锌铝合金熔体表面的浮渣,就得到精炼后的锌铝合金熔体；

(3)加入实施例1的变质剂:

在温度为740-780℃之间时向精炼后的熔体中加入实施例1的变质剂,并在温度780-850℃之间保温10分钟进行充分搅拌均匀化；

(4)浇铸:

浇铸前将模具预热到150-200℃,将所得的温度保持在780-850℃之间的加入变质剂的合金熔体浇铸成锭,得到变质后的锌铝合金。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的合金可以在锌铝合金熔炼过程中的中间环节添加来获得具有更为优异力学性能和阻尼性能的锌铝合金。该合金具有优异的韧性,延伸率～12％。它是在常规的高阻尼锌合金中熔炼时加入的中间材料。在常规Zn基高阻尼合金中加入变质剂后,合金组织明显细化,组织也均匀,合金中晶界界面增多,合金的阻尼性能也能增加10％以上。采用压铸生产的产品,力学、抗腐蚀性能好,压铸件表面光洁度高,不易开裂及变形,产品合格率高,使用寿命长等优点。

通过作为变质剂添加到锌铝合金后:

(1)可以提高锌铝合金的强度(屈服强度提高约5～8％,断裂强度提高约6～9％)

(2)可以提高锌铝合金的减振能力,比阻尼系数(SDC)达到48％。

具体实施方式

实施例1请给出合金变质剂的制备过程

按照如上重量百分比的配方称取工业纯原料。实验设备为6kW功率的箱式电阻炉和石墨坩埚。将原料在800℃熔化后充分搅拌,保温15分钟,浇铸成合金锭作为变质剂。

实施例2将变质剂添加到锌铝合金中

变质剂是通过如下的步骤在生产中进行实施的:

(1)熔炼:

在熔炼温度为700-750℃时将锌铝合金的原料采用感应熔炼炉进行熔化,在充分搅拌均匀后得到锌铝合金熔体。

(2)精炼:

在温度为740-780℃之间将六氯乙烷加入到所得的锌铝熔体中,搅拌均匀。然后在温度为740-780℃之间精炼保温10分钟。最后除去锌铝合金熔体表面的浮渣,就得到精炼后的锌铝合金熔体。

(3)加入实施例1的变质剂:

在温度为740-780℃之间时向精炼后的熔体中加入实施例1的变质剂,并在温度780-850℃之间保温10分钟进行充分搅拌均匀化。

(4)浇铸:

浇铸前将模具预热到150-200℃,将所得的温度保持在780-850℃之间的加入变质剂的合金熔体浇铸成锭,得到变质后的锌铝合金。

Claims (2)

1.一种用于锌铝合金中的变质剂，其特征在于由如下重量百分数的组分组成：

Ti:15%,Si:25%,B:5%,Y:2%,Gd:2%,Ce:4%,Zn为余量。

2.利用权利要求1所述变质剂制备锌铝合金的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)熔炼:

在熔炼温度为700-750℃时将锌铝合金的原料采用感应熔炼炉进行熔化,在充分搅拌均匀后得到锌铝合金熔体；

(2)精炼:

在温度为740-780℃之间将六氯乙烷加入到所得的锌铝熔体中,搅拌均匀；然后在温度为740-780℃之间精炼保温10分钟；最后除去锌铝合金熔体表面的浮渣,就得到精炼后的锌铝合金熔体；

(3)加入变质剂:

在温度为740-780℃之间时向精炼后的熔体中加入变质剂,并在温度780-850℃之间保温10分钟进行充分搅拌均匀化；

(4)浇铸:

浇铸前将模具预热到150-200℃,将所得的温度保持在780-850℃之间的加入变质剂的合金熔体浇铸成锭,得到变质后的锌铝合金。