WO2018076986A1 - 一种锌合金及其制备方法 - Google Patents

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林海英
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    • C22C18/00—Alloys based on zinc
    • C22C18/02—Alloys based on zinc with copper as the next major constituent

Definitions

  • the present invention relates to a zinc alloy and a method of preparing the same.
  • a zinc alloy is an alloy in which other elements are added based on zinc. Commonly added alloying elements are low-temperature zinc alloys such as aluminum, copper, magnesium, cadmium, lead, and titanium. Zinc alloy has low melting point, good fluidity, easy fusion welding, brazing and plastic processing. It is resistant to corrosion in the atmosphere, and the residual waste is easy to recover and remelt. However, the creep strength is low, and it is easy to cause dimensional changes due to natural effects. Prepared by melt, die cast or pressure processed into a material. According to the manufacturing process, it can be divided into a cast zinc alloy and a deformed zinc alloy.
  • the main added elements of zinc alloy are aluminum, copper and magnesium.
  • Zinc alloy can be divided into two types: deformation and cast zinc alloy according to the processing technology.
  • the casting zinc alloy has good fluidity and corrosion resistance, and is suitable for die-casting instruments. Automotive parts and so on. However, the strength of zinc alloys currently on the market is insufficient.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a zinc alloy having high strength and a preparation method thereof.
  • a zinc alloy comprising the following raw materials in parts by weight: zinc 150-152 parts, aluminum 10-12 parts, copper 18-
  • the following raw materials by weight ratio 152 parts of zinc, 10 parts of aluminum, 18 parts of copper, 15 parts of magnesium, 8 parts of boron carbide, 5 parts of zirconium, 1 part of tin, 1 part of tin, ⁇ 1 part, 1 part, 1 part, 1 part of calcium fluoride, 2 parts of magnesium chloride and 2 parts of zinc chloride.
  • the following raw materials by weight ratio 150 parts of zinc, 12 parts of aluminum, 20 parts of copper, 17 parts of magnesium, 10 parts of boron carbide, 7 parts of zirconium, 3 parts of tin, 3 parts of bismuth, bismuth 3 parts, 3 parts, 3 parts, 3 parts of calcium fluoride, 4 parts of magnesium chloride and 4 parts of zinc chloride.
  • the following raw materials by weight ratio 151 parts of zinc, 11 parts of aluminum, 19 parts of copper, 16 parts of magnesium, 9 parts of boron carbide, 6 parts of zirconium, 2 parts of tin, 2 parts of bismuth, bismuth 2 parts, 2 parts, 2 parts, 2 parts of calcium fluoride, 3 parts of magnesium chloride and 3 parts of zinc chloride.
  • Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for preparing a zinc alloy, comprising the following steps: [0012] 1) 150-152 parts of zinc, 10-12 parts of aluminum, 18-20 parts of copper, 15-17 parts of magnesium, 5-7 parts of zirconium, 1-3 parts of tin, 1-3 parts of bismuth, 1-3 parts of bismuth, 1-3 parts of bismuth, 1-3 parts of bismuth, and poured into a metal melting furnace together And then heated to 9
  • step 1 2) Pour boron carbide 8-10, 1-3 parts of calcium fluoride, 2-4 parts of magnesium chloride and 2-4 parts of zinc chloride together into step 1
  • the liquid mixed metal obtained is refined and thoroughly stirred to obtain a mixed liquid metal, which is reserved; [0014] 3) pouring the mixed liquid metal obtained in the step 2) into a die casting machine for die casting, that is, obtaining a zinc alloy .
  • the beneficial effects of the invention are: by modifying the zinc by adding rare earth elements such as lanthanum, cerium, lanthanum and cerium, the phase structure and microstructure of the zinc are greatly changed, and copper and carbonization are added. Boron is further strengthened to give the finished product excellent strength.
  • rare earth elements such as lanthanum, cerium, lanthanum and cerium
  • a zinc alloy comprising the following raw materials in parts by weight: zinc 152 parts, aluminum 10 parts, copper 18 parts, magnesium 1
  • a method for preparing a zinc alloy includes the following steps:
  • step 2) Pour boron carbide 8, 1 part of calcium fluoride, 2 parts of magnesium chloride and 2 parts of zinc chloride together into step 1) Refining in a liquid mixed metal, stirring well, to obtain a mixed liquid metal, ready for use;
  • a zinc alloy comprising the following raw materials in parts by weight: 152 parts of zinc, 10 parts of aluminum, 18 parts of copper, 15 parts of magnesium, 8 parts of boron carbide, 5 parts of zirconium, 1 part of tin, 1 part of bismuth Parts, ⁇ 1 part, ⁇ 1 part, ⁇ 1 part, 1 part of calcium fluoride, 2 parts of magnesium chloride and 2 parts of zinc chloride.
  • a method for preparing a zinc alloy includes the following steps:
  • a zinc alloy comprising the following raw materials in parts by weight: 150 parts of zinc, 12 parts of aluminum, 20 parts of copper, 17 parts of magnesium, 10 parts of boron carbide, 7 parts of zirconium, 3 parts of tin, ⁇ 3 3 parts, 3 parts, 3 parts, 3 parts, 3 parts of calcium fluoride, 4 parts of magnesium chloride and 4 parts of zinc chloride.
  • a method for preparing a zinc alloy comprising the steps of:
  • Example 3 [0037] A zinc alloy comprising the following raw materials in parts by weight: 151 parts of zinc, 11 parts of aluminum, 19 parts of copper, 16 parts of magnesium, 9 parts of boron carbide, 6 parts of zirconium, 2 parts of tin, 2 parts of bismuth 2 parts, 2 parts, 2 parts, 2 parts, 2 parts of calcium fluoride, 3 parts of magnesium chloride and 3 parts of zinc chloride.
  • a method for preparing a zinc alloy comprising the steps of:
  • the zinc alloy of the present invention was used as an experimental group, and the existing zinc alloy was used as a control group for a control experiment.
  • the specific results are shown in the following table:
  • the zinc alloy of the present invention has higher hardness and compressive strength than conventional zinc alloys of the prior art.
  • the zinc is modified by adding rare earth elements such as lanthanum, cerium, lanthanum, cerium, etc., so that the phase structure and microscopic phase of zinc
  • the organization has undergone great changes, and copper and boron carbide have been added for further strengthening, giving the finished product excellent strength.

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Abstract

一种锌合金，包括以下重量份数配比的原料：锌150-152份、铝10-12份、铜18-20份、镁15-17份、碳化硼8-10份、锆5-7份、锡1-3份、铱1-3份、铽1-3份、镝1-3份、钬1-3份、氟化钙1-3份、氯化镁2-4份和氯化锌2-4份，该锌合金强度高。

Description

发明名称：一种锌合金及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种锌合金及其制备方法。
背景技术
[0002] 锌合金是以锌为基础加入其他元素组成的合金。 常加的合金元素有铝、 铜、 镁 、 镉、 铅、 钛等低温锌合金。 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； 但蠕变强度低， 易发生自然 吋效引起尺寸变化。 熔融法制备， 压铸或压力加工成材。 按制造工艺可分为铸 造锌合金和变形锌合金。
[0003] 锌合金的主要添加元素有铝，铜和镁等.锌合金按加工工艺可分为形变与铸造锌 合金两类.铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好，适用于压铸仪表,汽车零件外壳等。 然而， 目前市面上的锌合金强度不足。
技术问题
[0004] 目前市面上的锌合金强度不足。
问题的解决方案
技术解决方案
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种强度高的锌合金及其制备方法。
[0006] [0006]为解决上述问题， 本发明采用如下技术方案：
[0007] 一种锌合金， 包括以下重量份数配比的原料： 锌 150-152份、 铝 10-12份、 铜 18-
20份、 镁 15-17份、 碳化硼 8-10份、 锆 5-7份、 锡 1-3份、 铱 1-3份、 铽 1-3份、 镝 1-3 份、 秋 1-3份、 氟化钙 1-3份、 氯化镁 2-4份和氯化锌 2-4份。
[0008] 进一步的， 包括以下重量份数配比的原料： 锌 152份、 铝 10份、 铜 18份、 镁 15 份、 碳化硼 8份、 锆 5份、 锡 1份、 铱 1份、 铽 1份、 镝 1份、 钬 1份、 氟化钙 1份、 氯化镁 2份和氯化锌 2份。
[0009] 进一步的， 包括以下重量份数配比的原料： 锌 150份、 铝 12份、 铜 20份、 镁 17 份、 碳化硼 10份、 锆 7份、 锡 3份、 铱 3份、 铽 3份、 镝 3份、 钬 3份、 氟化钙 3份、 氯化镁 4份和氯化锌 4份。
[0010] 进一步的， 包括以下重量份数配比的原料： 锌 151份、 铝 11份、 铜 19份、 镁 16 份、 碳化硼 9份、 锆 6份、 锡 2份、 铱 2份、 铽 2份、 镝 2份、 钬 2份、 氟化钙 2份、 氯化镁 3份和氯化锌 3份。
[0011] 本发明要解决的另一技术问题是提供一种锌合金的制备方法， 包括以下步骤： [0012] 1) 将锌 150-152份、 铝 10-12份、 铜 18-20份、 镁 15-17份、 锆 5-7份、 锡 1-3份、 铱 1-3份、 铽 1-3份、 镝 1-3份、 钬 1-3份、 一起倒入到金属熔炼炉中， 然后加热至 9
00°C， 待所有原料完全熔化后进行搅拌， 制得液体金属， 备用；
[0013] 2) 将碳化硼 8-10、 氟化钙 1-3份、 氯化镁 2-4份和氯化锌 2-4份一起倒入到步骤 1
) 制得的液体混合金属中进行精炼， 充分搅拌， 制得混合液体金属， 备用； [0014] 3) 将步骤 2) 制得的混合液体金属倒入到压铸机中进行压铸， 即得锌合金。
[0015]
发明的有益效果
有益效果
[0016] 本发明的有益效果是： 通过添加有铱、 铽、 镝、 钬等稀土元素对锌进行改性， 使得锌的相结构和微观组织都发生很大的变化， 并且添加了铜和碳化硼进行进 一步加强， 使得成品具有优秀的强度。
[0017]
实施该发明的最佳实施例
本发明的最佳实施方式
[0018] 一种锌合金， 包括以下重量份数配比的原料： 锌 152份、 铝 10份、 铜 18份、 镁 1
5份、 碳化硼 8份、 锆 5份、 锡 1份、 铱 1份、 铽 1份、 镝 1份、 钬 1份、 氟化钙 1份、 氯化镁 2份和氯化锌 2份。
[0019] 一种锌合金的制备方法包括以下步骤：
[0020] 1) 将锌 152份、 铝 10份、 铜 18份、 镁 15份、 锆 5份、 锡 1份、 铱 1份、 铽 1份、 镝 1份、 钬 1份、 一起倒入到金属熔炼炉中， 然后加热至 900°C， 待所有原料完全熔 化后进行搅拌， 制得液体金属， 备用；
[0021] 2) 将碳化硼 8、 氟化钙 1份、 氯化镁 2份和氯化锌 2份一起倒入到步骤 1) 制得的 液体混合金属中进行精炼， 充分搅拌， 制得混合液体金属， 备用；
[0022] 3) 将步骤 2) 制得的混合液体金属倒入到压铸机中进行压铸， 即得锌合金。
[0023]
本发明的实施方式
[0024] 实施例 1 :
[0025] 一种锌合金， 包括以下重量份数配比的原料： 锌 152份、 铝 10份、 铜 18份、 镁 1 5份、 碳化硼 8份、 锆 5份、 锡 1份、 铱 1份、 铽 1份、 镝 1份、 钬 1份、 氟化钙 1份、 氯化镁 2份和氯化锌 2份。
[0026] 一种锌合金的制备方法包括以下步骤：
[0027] 1) 将锌 152份、 铝 10份、 铜 18份、 镁 15份、 锆 5份、 锡 1份、 铱 1份、 铽 1份、 镝 1份、 钬 1份、 一起倒入到金属熔炼炉中， 然后加热至 900°C， 待所有原料完全熔 化后进行搅拌， 制得液体金属， 备用；
[0028] 2) 将碳化硼 8、 氟化钙 1份、 氯化镁 2份和氯化锌 2份一起倒入到步骤 1) 制得的 液体混合金属中进行精炼， 充分搅拌， 制得混合液体金属， 备用；
[0029] 3) 将步骤 2) 制得的混合液体金属倒入到压铸机中进行压铸， 即得锌合金。
[0030] 实施例 2:
[0031] 一种锌合金， 包括以下重量份数配比的原料： 锌 150份、 铝 12份、 铜 20份、 镁 1 7份、 碳化硼 10份、 锆 7份、 锡 3份、 铱 3份、 铽 3份、 镝 3份、 钬 3份、 氟化钙 3份 、 氯化镁 4份和氯化锌 4份。
[0032] 一种锌合金的制备方法， 包括以下步骤：
[0033] 1) 将锌 150份、 铝 12份、 铜 20份、 镁 17份、 锆 7份、 锡 3份、 铱 3份、 铽 3份、 镝 3份、 钬 3份、 一起倒入到金属熔炼炉中， 然后加热至 900°C， 待所有原料完全熔 化后进行搅拌， 制得液体金属， 备用；
[0034] 2) 将碳化硼 10、 氟化钙 3份、 氯化镁 4份和氯化锌 4份一起倒入到步骤 1) 制得 的液体混合金属中进行精炼， 充分搅拌， 制得混合液体金属， 备用；
[0035] 3) 将步骤 2) 制得的混合液体金属倒入到压铸机中进行压铸， 即得锌合金。
[0036] 实施例 3: [0037] 一种锌合金， 包括以下重量份数配比的原料： 锌 151份、 铝 11份、 铜 19份、 镁 1 6份、 碳化硼 9份、 锆 6份、 锡 2份、 铱 2份、 铽 2份、 镝 2份、 钬 2份、 氟化钙 2份、 氯化镁 3份和氯化锌 3份。
[0038] 一种锌合金的制备方法， 包括以下步骤：
[0039] 1) 将锌 151份、 铝 11份、 铜 19份、 镁 16份、 锆 6份、 锡 2份、 铱 2份、 铽 2份、 镝 2份、 钬 2份、 一起倒入到金属熔炼炉中， 然后加热至 900°C， 待所有原料完全熔 化后进行搅拌， 制得液体金属， 备用；
[0040] 2) 将碳化硼 9、 氟化钙 2份、 氯化镁 3份和氯化锌 3份一起倒入到步骤 1) 制得的 液体混合金属中进行精炼， 充分搅拌， 制得混合液体金属， 备用；
[0041] 3) 将步骤 2) 制得的混合液体金属倒入到压铸机中进行压铸， 即得锌合金。
[0042] 实验例
[0043] 将本发明的锌合金作为实验组， 现有的锌合金作为对照组进行对照实验， 具体 结果如下表所示：
[]
Figure imgf000005_0001
[0044] 通过对 2组实验进行检査， 本发明的锌合金与现有的普通的锌合金相比硬度 和抗压强度高。
[0045] 以上所述， 仅为本发明的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限于此， 任何不经过创造性劳动想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围内。 工业实用性
[0046] 通过添加有铱、 铽、 镝、 钬等稀土元素对锌进行改性， 使得锌的相结构和微观 组织都发生很大的变化， 并且添加了铜和碳化硼进行进一步加强， 使得成品具 有优秀的强度。

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 一种锌合金， 其特征在于， 包括以下重量份数配比的原料： 锌 150-15
2份、 铝 10-12份、 铜 18-20份、 镁 15-17份、 碳化硼 8-10份、 锆 5-7份、 锡 1-3份、 铱 1-3份、 铽 1-3份、 镝 1-3份、 钬 1-3份、 氟化钙 1-3份、 氯化 镁 2-4份和氯化锌 2-4份。
[权利要求 2] 如权利要求 1所述的一种锌合金， 其特征在于， 包括以下重量份数配 比的原料： 锌 152份、 铝 10份、 铜 18份、 镁 15份、 碳化硼 8份、 锆 5份 、 锡 1份、 铱 1份、 铽 1份、 镝 1份、 钬 1份、 氟化钙 1份、 氯化镁 2份和 氯化锌 2份。
[权利要求 3] 如权利要求 1所述的一种锌合金， 其特征在于， 包括以下重量份数配 比的原料： 锌 150份、 铝 12份、 铜 20份、 镁 17份、 碳化硼 10份、 锆 7份 、 锡 3份、 铱 3份、 铽 3份、 镝 3份、 钬 3份、 氟化钙 3份、 氯化镁 4份和 氯化锌 4份。
[权利要求 4] 如权利要求 1所述的一种锌合金， 其特征在于， 包括以下重量份数配 比的原料： 锌 151份、 铝 11份、 铜 19份、 镁 16份、 碳化硼 9份、 锆 6份 、 锡 2份、 铱 2份、 铽 2份、 镝 2份、 钬 2份、 氟化钙 2份、 氯化镁 3份和 氯化锌 3份。
[权利要求 5] 一种锌合金的制备方法， 其特征在于， 包括以下步骤：
1) 将锌 150-152份、 铝 10-12份、 铜 18-20份、 镁 15-17份、 锆 5-7份、 锡 1-3份、 铱 1-3份、 铽 1-3份、 镝 1-3份、 钬 1-3份、 一起倒入到金属熔 炼炉中， 然后加热至 900°C， 待所有原料完全熔化后进行搅拌， 制得 液体金属， 备用；
2) 将碳化硼 8-10、 氟化钙 1-3份、 氯化镁 2-4份和氯化锌 2-4份一起倒 入到步骤 1) 制得的液体混合金属中进行精炼， 充分搅拌， 制得混合 液体金属， 备用；
3) 将步骤 2) 制得的混合液体金属倒入到压铸机中进行压铸， 即得锌 合金。
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