[发明专利]一种锌合金压铸件及其熔炼方法

说明书

本发明公开了一种锌合金压铸件及其熔炼方法，锌合金原料为铝3.5份‑4.5份、镁0.03份‑0.05份、铜0.1份‑0.2份、锌95.3份‑96.4份、AlTi5B 0.32份‑0.4份；致密度99.5%‑99.8%，抗拉强度330MPa‑350MPa，延伸率3.2%‑3.5%，硬度105‑130HB，冲击韧性39Ak(J)‑43Ak(J)，金属液经熔炼中三次电磁搅拌复合液压振动处理获得，浇铸时以按目标产品设计平均壁厚Dmm计充型时间10D毫秒‑11D毫秒，持压时间D/2秒‑D/1.8秒，脱模时间D²秒‑2D²/3秒。本发明适用于复杂锌基合金、除气高效、力学性能好、致密度高、尺寸精密度好。

技术领域

本发明涉及锌合金冶炼技术领域，尤其涉及一种锌合金压铸件及其熔炼方法。

背景技术

随着时代的发展，对锌合金精密铸造零件的铸造质量要求越来越高，如要求零件表面不能存在飞边、毛刺、裂纹，内部不能存在气孔等缺陷；在另一方面，要求尺寸精密的同时，也对铸件的力学性能提出了更高的要求，但力学性能上更高的要求意味着合金元素的复杂化，带来的是冶炼难度的极大增幅。以锌基合金为例，多元合金的工艺比三元合金要复杂许多；三元合金是可以通过一次熔炼产生，也采用二次熔炼工艺。由于二次熔炼的成本比一次熔炼的高，许多企业愿意采用一次熔炼工艺生产三元合金。多元合金是在三元合金的基础上多加了一种或几种合金成份，熔炼技术自然就要复杂许多，一般的熔炼技术水平想随意多加一种或几种元素，其实都是很有难度加入进去的，因此现有技术中的多元锌其合金通常是通过复杂的工艺和精密的控制多次熔炼而成。

现有技术中锌合金精密铸造通常采用冷压室压铸工艺生产。生产实践证明，提高该压铸件质量的关键在于压铸成型工艺的设计和工艺参数的确定。而压铸成型工艺设计主要包括分型面选择、浇注系统设计及排溢系统的设计等，压铸工艺参数主要包括浇注温度、充填速度以及模具预热温度。但现有技术中仅仅考虑了浇铸过程的优化和控制，却没有对原料铸锭的质量进行严格把控。

因此，市面上急需一种适用于复杂锌基合金的、除气高效、力学性能好、致密度高、尺寸精密度好的锌合金压铸件及其熔炼方法。

发明内容

本发明旨在提供一种适用于复杂锌基合金的、除气高效、力学性能好、致密度高、尺寸精密度好的锌合金压铸件及其熔炼方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种锌合金压铸件的熔炼方法，包括以下步骤：

①生产前准备

合金原材料准备：按重量份准备金属原料铝3.5份-4.5份、镁0.03份-0.05份、铜0.1份-0.2份、锌95.3份-96.4份、铝钛硼中间合金AlTi5B0.32份-0.4份；

设备准备：准备底部设置有凸起结构的壶形石墨坩埚、与壶形石墨坩埚匹配的侧面加热装置、足量粒径3mm-5mm的镍基软磁合金屑、设置在壶形石墨坩埚底部下方的电磁搅拌发生装置、固锁在壶形石墨坩埚底部的液压上下往复振动装置、注液速度为40m/s-50m/s的压铸设备；

模具准备：准备预热到165℃-180℃的奥氏体不锈钢压铸模具；

②将步骤①准备的原材料及镍基软磁合金屑采用超声波除油器进行除油处理后，再分别采用乙醇清洗干净后烘干待用，分别获得待用原料、待用铝钛硼中间合金AlTi5B和洁净镍基软磁合金屑；

③将步骤②获得的洁净镍基软磁合金屑投入步骤①准备的壶形石墨坩埚使其沉落到壶形石墨坩埚底部，再将待用原料投入壶形石墨坩埚使其覆盖在镍基软磁合金屑上面；