[发明专利]一种混合稀土对Zn-4Al-0.02Mg合金的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合稀土对Zn-4Al-0.02Mg合金的处理方法，属于合金性能优化技术领域。

背景技术

ZnA14合金是一类新型工程材料,具有良好的铸造性能及加工性能,且熔炼成本较低,被广泛应用于汽车零部件、仪器仪表、五金制品等领域。然而,与同系列其它锌合金类似，ZnA14合金存在着组织偏析,以及力学性能较低的缺点,合金经自然时效后性能下降,难以在有较高力学性能要求的工况下使用。

发明内容

本发明要解决的问题：提供一种混合稀土对Zn-4Al-0.02Mg合金的处理方法，旨在提高合金力学性能，以满足工业要求。

本发明的技术方案：

一种混合稀土对Zn-4Al-0.02Mg合金的处理方法，采用SG53自动控温坩埚电阻炉熔炼ZnA14合金，熔炼过程中将石墨坩埚预热至暗红色,按比例加入Al、Zn，在560度熔化后,用钟罩压入Mg,搅拌合金熔液,静置5~10min后进行扒渣,扒渣后压入混合稀土进行变质处理,待其充分熔化后浇注。

ZnA14合金的化学成分w(%)为:4Al,0.02Mg,0~1.5RE,余为Zn。

所述混合稀土含Ce>70%。

所述混合稀土加入量为0.5%。

本发明的有益效果：

本发明中Ce基混合稀土的加入能够有效提高ZnAl4合金的力学性能,当稀土加入量为0.5%时,合金的综合力学性能最好。经稀土变质处理后，ZnAl4合金晶粒细化，共晶组织区域增加，晶界处化合物均匀分布且钝化，这是合金力学性能改善的主要原因。

具体实施方式：

实施例：

采用SG53自动控温坩埚电阻炉熔炼ZnA14合金。熔炼过程中将石墨坩埚预热至暗红色,按比例加入Al、Zn,在560度熔化后,用钟罩压入Mg,搅拌合金熔液,静置5~10min后进行扒渣,扒渣后压入混合稀土进行变质处理,待其充分熔化后浇注试样。所用材料为:1﹟锌锭(/99.99%Zn),高纯铝锭(/99.5%Al),1#工业纯镁(/99.0%Mg),混合稀土(含Ce>70%)。合金的化学成分w(%)为:4Al,0.02Mg,0~1.5RE,余为Zn。

室温拉伸试样采用金属型模具铸造，参照金属拉伸试验6(GB/T6397-1986)加工而成，每组两根，通过WDW微机控制材料试验机，测试合金的室温力学拉伸性能，合金硬度由HB3000型布氏硬度试验机测定。

表1为不同Ce基混合稀土加入量的ZnAl4合金力学性能测试结果。可以看出,稀土的加入对ZnAl4合金的力学性能产生了较大的影响,稀土加入量在0~0.5%之间时,ZnAl4合金铸态的综合力学性能随稀土加入量的增加而不断提高;当稀土加入量为0.5%时,合金的抗拉强度、伸长率及表面硬度分别达到最大,较未加入稀土变质的ZnAl4合金有较大幅度的提高;稀土加入量超过0.5%时,合金的抗拉强度和伸长率均出现降低的趋势,而表面硬度变化不明显。