CN1091475A

CN1091475A - 超高强度锌基耐磨合金

Info

Publication number: CN1091475A
Application number: CN 93101378
Authority: CN
Inventors: 曾宏洁; 汤咏舫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-02-12
Filing date: 1993-02-12
Publication date: 1994-08-31

Abstract

本发明的超高强度锌基耐磨合金，是ZQSn10-1 和ZQAl9-4的替代材料，用于制造承受重载机器上的耐磨零件，如起重机、轧钢机上的蜗轮，轴瓦，轴套等。该合金的成份配比(按重量％)分别为：铝29— 32％，铜2—2.5％，钛0.15—0.20％，锆0.10— 0.15％，镁0.015—0.030％，余量为锌。与 ZQSn10-1和ZQAl9-4相比本发明的锌基耐磨合金重量减轻30—50％，成本降低40—60％，耐磨性好，是理想的耐磨合金材料。

Description

本发明属于耐磨合金材料，适用于制造承受重载机器上的耐磨零件，如起重机，轧钢机上的蜗轮、轴瓦、轴套等。

目前这类承受重载机器上的耐磨零件绝大多数都用铜基耐磨合金制造，如ZQSn10-1，ZQA19-4。这类合金以铜为基础，并加有价格昂贵的金属锡，其成本高，资源短缺。自本世纪60年代起，一些发达工业国家就开始研究铜基耐磨合金的代用材料。1959年-1962年国际铅锌研究组织（ILZ-RO）就研制出ILZRO12锌基耐磨合金材料;1972年加拿大研制出ZZnAl27，ZZnAl8等锌基耐磨合金，但这些材料的强度较低，使用寿命较短，无法用于制造承受重载机器上的耐磨零件。

本发明的任务是研制一种适用于制造承受重载机器上的耐磨零件的合金，这种合金强度高，耐磨性好，具有足够的塑性和韧性，使用寿命长。

为完成上述任务，我们经过多次试验，反复研究，合理选择合金组成，优化选择合金成份，确定了严格的合金成份配比（重量%）铝29-32%，铜2-2.5%，钛0.15-0.20%，锆0.10-0.15%，镁0.015-0.030%，余量为锌。

钛、锆在本合金中主要作用是提高合金强度，它们能细化晶粒，提高合金的强韧性。

铝和铜对提高合金的强度也有一定作用。

锌基合金的易产生的问题是它在含水环境中易产生晶间腐蚀，减少使用寿命。镁和铜有减缓晶间腐蚀的作用，延长使用寿命。特别是镁，加入少量镁能降低β相分解速度。

经试验发现，杂质铅、镉、锡是造成锌合金晶间腐蚀的根源，故要求锌基耐磨合金中杂质含量（重量%）铅小于0.006%，镉少于0.005%，锡小于0.005%。为达到此要求关键是采用高纯原料，锌原料用一号锌锭，铝原料用LG1或LOO或Al-OO。

本合金的主要技术指标

1.抗拉强度（σ_b）：400-490（MPa）;

2.延伸率（%）：2-12;

3.布氏硬度（HB）：100-135;

4.冲击韧性：a_k≥5（J/cm³）;

5.比重：4.8（g/cm³）

本发明的超高强度锌基耐磨合金耐磨性好，机械性能优良，满足了承受重载机器上的耐磨零件对高强度的要求，是代替铜基耐磨合金ZQSn10-1和ZQAl 9-4的理想材料。

本合金与ZQSn10-1和ZQAl9-4相比，重量减轻30-50%，成本降低40-60%，可节约大量的金属材料，具有显著的社会经济效益。

本发明的实施例：

将坩埚予热至暗红（约600℃）按先后顺序加入已配好的中间合金Al-50%Cu，Al-5%Ti，Al-5%Zr，然后依次加入铜、铝、锌及回炉料熔化，熔化完后用钟罩加入镁。合金的浇注成份为铝31%，铜2.2%，钛0.17%，锆0.13%，镁0.023%，余量为锌。浇注温度580℃-600℃。用一般金属型铸造，亦可用砂型，石墨或离心浇注成形。

Claims

1、一种超高强度锌基耐磨合金，其特征在于该合金的成份(重量%)为：铝 29-32%，铜 2-2.5%，钛 0.15-0.20%，锆 0.10-0.15%，镁 0.015-0.030%，铅小于0.006%，镉小于0.005%，锡小于0.005%，余量为锌。