[发明专利]一种锌合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锌合金材料及其制备方法，属于合金制造领域。

背景技术

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，易发生自然时效引起尺寸变化。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。

无论是铸造锌合金和变形锌合金，在满足一些产品的生产过程中，都对耐磨性及强度提出一定要求。

发明内容

本发明目的提供一种耐磨性好且硬度高的锌合金材料，本发明还公开了该合金材料的制备方法。

本发明的方案如下：一种锌合金材料，由以下按照质量百分比的成分组成：

铁5.2-8.25%、铜1.25-2.1%、镍1.15-1.4%、钨0.32-0.52%、钌0.12-0.23%、钒0.06-0.09%、钴0.23-0.39%、铍0.02-0.06%，余量为锌。

进一步，由以下按照质量百分比的成分组成：

铁6.4-7.8%、铜1.47-1.92%、镍1.25-1.32%、钨0.38-0.46%、钌0.16-0.21%、钒0.06-0.08%、钴0.25-0.31%、铍0.02-0.05%，余量为锌。

进一步，由以下按照质量百分比的成分组成：

铁7.2%、铜1.65%、镍1.31%、钨0.42%、钌0.19%、钒0.077%、钴0.28%、铍0.045%，余量为锌。

一种锌合金材料的制备方法，包括以下步骤：

1）将铁、铜、钨、镍放入真空熔炼炉坩埚中，抽真空至8×10^-2Pa以上，开始升温，待温度升至750-850℃后，停止抽真空并向真空熔炼炉中充入惰性气体至4×10⁴Pa；然后继续升温至950-1050℃，形成合金液，在合金液中充入惰性气体并搅拌30-40分钟，将合金液冷却，得到中间合金；

2）将中间合金与钒、钌、钴、铍加入到真空熔炼炉坩埚中，抽真空至8×10^-2Pa以上，开始升温，待温度升至750-850℃后，停止抽真空并向真空熔炼炉中充入惰性气体至4×10⁴Pa；然后继续升温至950-1050℃，待合金完全溶解，精炼静置25-35分钟后，检验熔体成分合格后即得精炼液；

3）将精炼液降温冷却至室温即得锌合金。

本发明的机械硬度高，耐磨损效果好，且本发明的韧性极佳，非常适合一些对机械性能有特殊要求的机械零部件；重量轻、成本低，非常适合推广应用。

本发明中各成分及含量的合理配置，保证锌合金具有足够的力学性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

一种锌合金材料，由以下按照质量百分比的成分组成：铁7.2%、铜1.65%、镍1.31%、钨0.42%、钌0.19%、钒0.077%、钴0.28%、铍0.045%，余量为锌。

一种锌合金材料的制备方法，包括以下步骤：

1）将铁、铜、钨、镍放入真空熔炼炉坩埚中，抽真空至8×10^-2Pa以上，开始升温，待温度升至800℃后，停止抽真空并向真空熔炼炉中充入惰性气体至4×10⁴Pa；然后继续升温至950℃，形成合金液，在合金液中充入惰性气体并搅拌35分钟，将合金液冷却，得到中间合金；

2）将中间合金与钒、钌、钴、铍加入到真空熔炼炉坩埚中，抽真空至8×10^-2Pa以上，开始升温，待温度升至800℃后，停止抽真空并向真空熔炼炉中充入惰性气体至4×10⁴Pa；然后继续升温至950℃，待合金完全溶解，精炼静置30分钟后，检验熔体成分合格后即得精炼液；

3）将精炼液降温冷却至室温即得锌合金。

实施例2

一种锌合金材料，由以下按照质量百分比的成分组成：铁7.5%、铜1.562%、镍1.29%、钨0.423%、钌0.18%、钒0.071%、钴0.26%、铍0.03%，余量为锌。

制备方法同实施例1。

实施例3

一种锌合金材料，由以下按照质量百分比的成分组成：