[发明专利]用于冲压模具的锌基合金及其制备方法

说明书

本发明一种用于冲压模具的锌基合金及其制备方法，涉及铝作次主要成分的锌基合金，是一种元素组成的质量百分比为：Al：9.5～11.5%、Cu：1.5～3.5%、Sn：3.5～5.5%、Li：0.5～2.5%、Mg：0.01～0.03%、La：0.05～0.15%、Ce：0.15～0.30%和其余为Zn的Zn‑Al‑Cu‑Sn‑Li‑Mg‑La‑Ce锌基合金；制备方法是在组分金属熔化成的金属液中加入LaBr₃和CeBr₃进行变质处理，用AlCl₃精炼处理，采用超声振动搅拌对金属液进行细化和净化，得到用于冲压模具的锌基合金，克服了现有技术制得的模具用锌基合金晶粒组织粗大、杂质含量高、力学性能不足的缺陷。

技术领域

本发明的技术方案涉及铝作次主要成分的锌基合金，具体地说是一种用于冲压模具的锌基合金及其制备方法。

背景技术

锌基合金是最近几十年快速发展并得到广泛应用的一种新型金属合金材料，属于有色金属合金范畴，不同种类锌基合金的出现，极大地提高了工程用材的选择性。锌基合金因其独有的物理化学特性，使其在有色金属合金应用领域具有明显的性能优势，首先，由于锌基合金具有极低的熔点(纯锌的熔点只有419.5℃)，从而在锌基合金的熔炼和加工过程中能够节约大量的能耗；其次，在实际应用过程中，锌基合金材料可以反复重熔回用，降低了产品生产成本，提高了经济效益；再次，锌基合金具有优良抗腐蚀性能，在自然环境下工作的锌基合金材料表面能形成一层致密的氧化层，可防止锌基合金材料的进一步氧化，在钢铁材料表面镀一层锌基合金，可以预防钢铁的氧化，从而解决了钢铁材料在大气环境中易腐蚀而降低使用寿命的棘手问题；最后，锌基合金具有良好的制备工艺性能，可使用金属型铸造、砂型铸造以及压力铸造等多种铸造方法进行生产，可以获得壁厚极小、形状复杂的铸件。因此，作为一种新型有色金属合金材料，锌基合金材料在许多领域具有及其广泛的应用前景，其中之一即作为冲压模具材料使用。用于冲压模具材料的锌基合金具有制模周期短、制作工艺简单和成本低廉等优点，但是，现有锌基合金的力学性能相对较低，使其在冲压模具领域中的应用受到极大地限制。因此，提高现有锌基合金的综合性能，开发具有强度高、耐磨性好的新型锌基合金材料对于促进其在冲压模具领域的应用至关重要。