CN107974584A

CN107974584A - 耐磨铝硅合金

Info

Publication number: CN107974584A
Application number: CN201610918842.4A
Authority: CN
Inventors: 吉飞虎; 王二丽
Original assignee: Henan World Intellectual Property Operation Co Ltd
Current assignee: Henan World Intellectual Property Operation Co Ltd
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2018-05-01

Abstract

本发明提供了一种耐磨铝硅合金，它由以下质量百分数的元素组成：硅12%～15%、铜1%～3.5%、镁2%～4%、锌0.5%～0.7%、锰0.4%～0.8%、锑0.5%～1%、锇0.2%～0.38%、铱0.15%～0.25%，余量为铝和杂质。本发明的上述耐磨铝硅合金中的各种元素相互协同作用，增强铝合金的耐磨性能和硬度，所述耐磨铝硅合金其硬度为610～650，而且其耐碱蚀性也有显著的提高。

Description

耐磨铝硅合金

技术领域

本发明铝合金领域，具体涉及一种耐磨铝硅合金。

背景技术

铝合金具有密度低，但是强度比较高，接近或者是超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材料，具有优良的导电性，导热性和抗蚀性等特性。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，有航空、航天、汽车、机械制造、船舶、铝合金及化学工业中大量应用。

纯铝的密度小，大约是铁的1/3，熔点低，为660℃，铝是面心立方结构，故具有很高的塑性，易于加工，可制成各种型材和板材，铝合金的抗腐蚀性能好，但是纯铝的强度很低，不宜作结构材料，通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐加入合金元素及运用热处理方法来强化铝，得到各种性能不同的铝合金。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，这样使得比强度胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重，采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。

铝硅合金是一种常见的铝合金，铝硅比的变化可以使硬度产生非常大的影响，如硅含量7%以下时，铝硅合金具有良好的延展性，而硅含量超过铝硅共晶点（11.7%硅）后，合金中硅颗粒明显增加，合金的硬度和耐磨性也显著的增加，现有方法通过对铝硅合金进行电化学处理以浸蚀表层铝而保留基体中的硅，以进行一步提高其耐磨性和硬度，然而该方法存在操作复杂、处理质量不易控制的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明确有必要提供一种耐磨铝硅合金，以解决上述问题。

本发明提供一种耐磨铝硅合金，其由以下质量百分数的元素组成：硅12%～15%、铜1%～3.5%、镁2%～4%、锌0.5%～0.7%、锰0.4%～0.8%、锑0.5%～1%、锇0.2%～0.38%、铱0.15%～0.25%，余量为铝和杂质。

其中，所述耐磨铝硅合金中的杂质是在制造该铝合金中不可避免带来的杂质。

基于上述，所述耐磨铝硅合金由以下质量百分数的元素组成：硅12%～14%、铜1.5%～3%、镁2%～4%、锌0.6%～0.7%、锰0.6%～0.7%、锑0.7%～0.9%、锇0.25%～0.35%、铱0.18%～0.25%，余量为铝和杂质。

基于上述，所述耐磨铝硅合金由以下质量百分数的元素组成：硅13%、铜2%、镁3.8%、锌0.6%、锰0.7%、锑0.75%、锇0.33%、铱0.18%，余量为铝和杂质。

基于上述，所述耐磨铝硅合金由以下质量百分数的元素组成：硅14%、铜1.7%、镁2.8%、锌0.65%、锰0.6%、锑0.87%、锇0.29%、铱0.21%，余量为铝和杂质。

本发明中提供的耐磨铝硅合金是通过将上述所有元素按比例在750～780℃下熔炼，浇铸成型，且浇铸温度为720～750℃而制备的。

本发明采用的原料中有铜，铜会导致额外的强度增加，但是随着其含量的增加，又会劣化合金的耐腐蚀性；锑、锇和铱的组合可以改善铝合金的机械性能，提高铝合金的硬度、耐磨及耐腐蚀性能。因此，本发明提供的上述耐磨铝硅合金中的各种元素相互协同作用，增强铝合金的耐磨性能和硬度，所述耐磨铝硅合金其硬度为610～650，而且其耐碱蚀性也有显著的提高。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种耐磨铝硅合金，其由以下质量百分数的元素组成：硅12%、铜3.5%、镁2%、锌0.7%、锰0.4%、锑0.5%、锇0.37%、铱0.25%，余量为铝和杂质，且杂质含量为0.1%。

本实施例中提供的上述耐磨铝硅合金是通过将上述所有金属元素按比例在750℃左右的温度下熔炼，浇铸成型，且浇铸温度为720℃左右而制备的。

实施例2

本实施例提供一种耐磨铝硅合金，其由以下质量百分数的元素组成：硅13%、铜1.5%、镁2.2%、锌0.67%、锰0.63%、锑0.71%、锇0.29%、铱0.19%，余量为铝和杂质，且杂质含量为0.14%。

本实施例中提供的上述耐磨铝硅合金是通过将上述所有金属元素按比例在760℃左右的温度下熔炼，浇铸成型，且浇铸温度为725℃左右而制备的。

实施例3

本实施例提供一种耐磨铝硅合金，其由以下质量百分数的元素组成：硅13%、铜2%、镁3.8%、锌0.6%、锰0.7%、锑0.75%、锇0.34%、铱0.18%，余量为铝和杂质，且杂质含量为0.13%。

本实施例中提供的上述耐磨铝硅合金是通过将上述所有金属元素按比例在765℃左右的温度下熔炼，浇铸成型，且浇铸温度为730℃左右而制备的。

实施例4

本实施例提供一种耐磨铝硅合金，其由以下质量百分数的元素组成：硅14%、铜1.7%、镁2.8%、锌0.65%、锰0.6%、锑0.87%、锇0.26%、铱0.21%，余量为铝和杂质，且杂质含量为0.23%。

本实施例中提供的上述耐磨铝硅合金是通过将上述所有金属元素按比例在770℃左右的温度下熔炼，浇铸成型，且浇铸温度为740℃左右而制备的。

实施例5

本实施例提供一种耐磨铝硅合金，其由以下质量百分数的元素组成：硅15%、铜2.9%、镁3%、锌0.53%、锰0.8%、锑0.96%、锇0.23%、铱0.17%，余量为铝和杂质，且杂质含量为0.16%。

本实施例中提供的上述耐磨铝硅合金是通过将上述所有金属元素按比例在780℃左右的温度下熔炼，浇铸成型，且浇铸温度为730℃左右而制备的。

耐腐蚀性实验：在常温下，将合金浸入腐蚀介质质量百分比浓度为1%的NaOH溶液，浸渍1个月，对比实验采用具有相同硅、铜、镁含量的Si-Cu-Mg-Al合金，结果如下：

样品	维氏硬度（HV，kg/mm²）	腐蚀速率g/(m²·h)
			实施例1	635	0.0023
12%Si+ 3.5%Cu+2%Mg+余量Al	515	0.0297
			实施例2	616	0.0019
13%Si+ 1.5%Cu+2.2%Mg+余量Al	519	0.0295
			实施例3	642	0.0028
13%Si+ 2%Cu+3.8%Mg+余量Al	527	0.0307
			实施例4	621	0.0010
14%Si+ 1.7%Cu+2.8%Mg+余量Al	530	0.0289
			实施例5	628	0.0030
15%Si+ 2.9%Cu+3%Mg+余量Al	536	0.0315

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims

1.一种耐磨铝硅合金，其特征在于，它由以下质量百分数的元素组成：硅12%～15%、铜1%～3.5%、镁2%～4%、锌0.5%～0.7%、锰0.4%～0.8%、锑0.5%～1%、锇0.2%～0.38%、铱0.15%～0.25%，余量为铝和杂质。

2.根据权利要求1所述的耐磨铝硅合金，其特征在于，它由以下质量百分数的元素组成：硅12%～14%、铜1.5%～3%、镁2%～4%、锌0.6%～0.7%、锰0.6%～0.7%、锑0.7%～0.9%、锇0.25%～0.35%、铱0.18%～0.25%，余量为铝和杂质。

3.根据权利要求1所述的耐磨铝硅合金，其特征在于，它由以下质量百分数的元素组成：硅13%、铜2%、镁3.8%、锌0.6%、锰0.7%、锑0.75%、锇0.33%、铱0.18%，余量为铝和杂质。

4.根据权利要求1所述的耐磨铝硅合金，其特征在于，它由以下质量百分数的元素组成：硅14%、铜1.7%、镁2.8%、锌0.65%、锰0.6%、锑0.87%、锇0.29%、铱0.21%，余量为铝和杂质。