[发明专利]一种耐磨抗氧化的新型镁锌合金材料

说明书

本发明公开了一种耐磨抗氧化的新型镁锌合金材料，其质量百分比组成为：Mg为40%‑50%，Sn为20%～30%；Zn为10‑20％，Sr为0.3％～0.6％，Si为4％～6％，Pb为3％～7％，Fe为5％～10％，Mn为4％～6％,0.01%~0.1%的Ti，其余为Al，铜丝为纯铜，其直径为1‑2mm，铁丝的化学成分的重量百分含量：C为0.09%‑0.15%，Si为0.2%～0.3%,Mn为0.25‑0.35%,P<0.02%,S<0.025%,其余为Fe，两种金属丝共占材料的体积百分比为10%；本发明制备的镁铝硅锌合金板的金相组织致密性好，硬度达80HV，抗拉强度达340MPa。

技术领域

本发明涉及金属材料领域，具体是一种耐磨抗氧化的新型镁锌合金材料。

背景技术

镁是地壳中分布最广的元素之一，占地壳重量的2.77％，为第四个最丰富的金属元素(位于Al、Fe、Ca)之后。镁铝合金是合金中的一种，一般密度在1.8g·cm-3左右，镁和铝的合金的低密度使其比性能提高。镁铝合金具有很好的强度、刚性和尺寸稳定性。镁合金是最轻的有色金属合金，具有质轻、阻尼减震性能好、易加工成型的优点，在航空、航天、交通、通讯、电子工业中得到较广泛的应用；但镁合金存在强度低、硬度低、耐腐蚀性能差、热稳定性差的缺陷，使镁合金的应用受到很大的局限。

为了提高镁合金的力学性能，常在镁合金中掺杂稀土材料，例如钇、钐、铽等，稀土元素的加入使镁合金的成本大幅提高，在提高强度的同时，也降低了镁合金的塑性，使镁合金的塑性成形变得困难，限制了镁合金的应用范围，同时抗氧化性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨抗氧化的新型镁锌合金材料，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种耐磨抗氧化的新型镁锌合金材料，其质量百分比组成为：Mg为40％-50％，Sn为20％～30％；Zn为10-20％，Sr为0.3％～0.6％，Si为4％～6％，Pb为3％～7％，Fe为5％～10％，Mn为4％～6％,0.01％～0.1％的Ti，其余为Al，铜丝为纯铜，其直径为1-2mm，铁丝的化学成分的重量百分含量：C为0.09％-0.15％，Si为0.2％～0.3％,Mn为0.25-0.35％,P&lt;0.02％,S&lt;0.025％,其余为Fe，铁丝的直径为1-2mm，两种金属丝共占材料的体积百分比为10％；取铜丝按照常规方法对其表面进行镀钴处理制备镀钴铜丝；取铁丝按照常规方法对其表面进行镀铬处理制备镀铬铁丝；按清洁球生产的常规方法将上述镀钴铜丝及镀铬铁丝各取一根丝形成球状的混合双丝金属丝团，两根丝同时成型，形成双丝金属丝团，成型可按洗碗用的清洁球或称钢丝球的方法，金属丝团直径为15cm，将金属丝团放入铸型下型型腔中，金属丝团的松紧程度由铜丝和铁丝占材料的体积百分比决定，保证金属丝团正好放满铸型；布置完毕后，将铸型的上型盖于下型上，合箱完毕后等待合金液浇注。

作为本发明进一步的方案：所述镀钴层厚度为50微米，所述镀铬层的厚度为100微米。

作为本发明进一步的方案：将所述Zn替换为常见镁铝合金中含有的一种原料Cu。

作为本发明进一步的方案：将所述Zn替换为Zn和Cu，并保证原先Zn的质量百分数等于替换后Zn和Cu的质量百分数之和。

一种耐磨抗氧化的新型镁锌合金材料的制备方法，步骤如下：

1)按照配比将Sn﹑Zn置于工频电炉内，加热，完全熔化后保温至400度；

2)保温15-20分钟后，将相应比例的其余材料添加到锡锌合金溶液中，并升温至1300-1350度进行综合熔炼，完全熔化后保温至1200度；

3)用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后，覆盖高纯度鳞片状石墨粉；