[发明专利]一种锌基合金

说明书

技术领域

本发明涉及金属合金材料领域，特别是涉及一种锌基合金。

背景技术

锌基合金的主要添加元素有铝、铜和镁等，可用于铸造家电配件、建筑装饰、浴室配件、灯饰零件、玩具、服装金属配件等，铸件需具有较高的表面质量及良好的表面处理性能，而锌基合金压铸件常见的缺陷是表面起泡。

众所周知，锌基合金中不可避免的存在有害杂质，这些有害杂质如铅、镉、锡会聚集在晶粒交界处导致晶间腐蚀，金属基体因晶间腐蚀而破碎，而电镀加速了这一祸害，受晶间腐蚀的部位会膨胀而将镀层顶起，造成铸件表面起泡。特别是在潮湿环境下晶间腐蚀会使铸件变形、开裂、甚至破碎。对于晶间腐蚀现象，主要是控制合金原料中的有害杂质含量，特别是铅，铅还会损害人体骨髓造血系统和神经系统合金。故一种具有高抗腐蚀性能的锌基合金已经成了锌合金发展的趋势。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种锌基合金，有害杂质含量低，具有高抗腐蚀性、同时具有高强度、高耐磨性，适合于铸造高精度、结构复杂的金属饰配件，且铸件表面质量高，不易破裂。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

提供一种锌基合金，所述锌基合金为Zn-Al-Cu-Mg系合金，所含元素及质量百分比为：铝4 %-5.5%、铜0.8%-1.2%、镁0.05%-0.08%，其余为锌和不可避免的杂质，所述锌含量不低于94%，所述杂质总量不高于0.02%，所含元素及质量百分比为：铁不高于0.02%、铅不高于0.001%、镉不高于0.002%、锡不高于0.001%。

在本发明一个较佳实施例中，所述杂质不含铅。

在本发明一个较佳实施例中，所述铝、铜、镁元素的总量为5.5%-6%。

本发明的有益效果是：采用配比合理的铝、铜、镁元素，改善了合金的铸造性能，增加了合金的强度、硬度及流动性，且降低了对有害杂质的反应能力；尤其是有效减少了合金中不可以避免的杂质的含量，且杂质中不含或者含微量对人体有害的金属元素铅，减少了晶间腐蚀，使合金具有高抗腐蚀性。本发明锌基合金适合于铸造高精度、结构复杂的金属饰配件，且铸件表面质量高，不易破裂。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例包括：

一种锌基合金，所述锌基合金为Zn-Al-Cu-Mg系合金，所含元素及质量百分比为：铝4 %-5.5%、铜0.8%-1.2%、镁0.05%-0.08%，其余为锌和不可避免的杂质，所述锌含量不低于94%，所述杂质总量不高于0.02%，所含元素及质量百分比为：铁不高于0.02%、铅不高于0.001%、镉不高于0.002%、锡不高于0.001%。

其中，所述杂质不含铅，使该合金材料对人体无害。

且所述铝、铜、镁元素的总量为5.5%-6%，以提高锌的含量，使合金具有低熔点、易加工性能。

该锌基合金中各元素的作用如下：

铝：改善合金的铸造性能，增加合金的流动性，细化晶粒，提高机械性能。

铝含量控制在4 %-5.5%，合金的强度及流动性最佳，流动性好是获得一个完整、尺寸精确、表面光滑的铸件必需的条件。

铜： 增加合金的硬度和强度； 改善合金的抗磨损性能；减少晶间腐蚀。铜含量控制在0.8%-1.2%，合金的机械强度高，可延伸性低。

镁：减少晶间腐蚀；细化合金组织，从而增加合金的强度；改善合金的抗磨损性能。

镁含量控制在0.05%-0.08%，可以改善合金韧性且流动性最佳。

杂质元素：铁、铅、镉、锡：使锌合金的晶间腐蚀变成十分敏感，在温、湿环境中加速了本身的晶间腐蚀，降低机械性能，并引起铸件尺寸变化。

杂质总含量控制在0.02%以下，可以有效改善锌基合金的抗腐蚀性能、流动性，以及提高合金的强度、硬度、韧性等，尤其是杂质中不含铅，使合金材料对人体无害，且安全环保。

实施例一：

一种锌基合金，所述锌基合金为Zn-Al-Cu-Mg系合金，所含元素及质量百分比为：铝5 %、铜0.8%、镁0.06%、铁0.015%、镉0.001%、锡0.001%，其余为锌94.123%。

该锌基合金熔点为350℃，密度为4.8g/cm³，热导率为150W/m.k，抗拉强度为350MPa。

实施例二：