一种压铸用超硬锌合金及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种压铸用超硬锌合金及其制备方法和用途，该锌合金由以下按照质量百分比的成分组成：由以下按照质量百分比的成分组成：锌18.1-22.5%、钴3.5-5.5%、铁11.5-15.5%、铜4.3-7.4%、磷1.2-3.6%、铬3.3-5.4%、锰0.3-2.5%、硅0.2-1.7%、硫0.1-0.9%、钼1.1-2.2%、硒0.3-0.7%、铟0.1-0.6%、镓1.3-2.3%，余量为铝。本发明专利技术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，不但具有优异的常温力学性能，即便在超过150℃的条件下仍能满足使用要求，特别适用于制备高温重载工作条件下的压铸件的硬度要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料领域，具体是一种压铸用超硬锌合金及其制备方法和用途。
技术介绍
现有压铸用锌合金材料通常包括铝、铁、铜、锌等成分，由于合金中各元素的含量不同，因此各元素在合金中空间分布差异较大，导致各合金综合性能不同，特别是力学性能上差异较大。铸造过程容易出现疏松、偏析等缺陷，并且其使用温度也较低，常常由于重载条件下摩擦磨损所产生的大量放热使得零部件温度过热而难以使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适用于高温重载工作的压铸用的锌合金及其制备方法和用途，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案: 一种压铸用超硬锌合金，由以下按照质量百分比的成分组成:锌18.1-22.5%、钴 3.5-5.5%、铁 11.5-15.5%、铜 4.3-7.4%、磷 1.2-3.6%、铬 3.3-5.4%、锰 0.3-2.5%、硅0.2-1.7%、硫 0.1-0.9%、钼 1.1-2.2%、砸 0.3-0.7%、铟 0.1-0.6%、镓 1.3-2.3%，余量为铝。作为本专利技术的进一步方案，本专利技术由以下按照质量百分比的成分组成:锌19.1-21.1%、钴 4.2-4.8%、铁 12.5-14.5%、铜 5.3-6.4%、磷 2.1-2.8%、铬 3.9-4.7%、锰1.1-1.9%、硅 0.6-1.2%、硫 0.3-0.7%、钼 1.5-1.9%、砸 0.4-0.6%、铟 0.3-0.5%、镓 1.6-1.8%，余量为招。作为本专利技术的进一步方案，本专利技术由以下按照质量百分比的成分组成:锌20.5%、钴 4.5%、铁 13.5%、铜 5.9%、磷 2.4%、铬 4.3%、锰 1.5%、硅 0.9%、硫 0.5%、钼 1.6%、砸 0.5%、铟0.4%、镓1.7，余量为铝。本专利技术还提供一种压铸用超硬锌合金的制备方法，包括以下步骤: 1)将锌、钴、铁、铜、铝放入真空熔炼炉坩祸中，抽真空至8.8X10-2Pa以上，开始升温，待温度升至850-900°C后，停止抽真空并向真空熔炼炉中充入惰性气体至4.5X104Pa ;然后继续升温至1300-1350 °C，待锌、钴、铁、铜完全溶解后，开始在锌、钴、铁、铜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)将中间合金与其他剩余组分加入到真空熔炼炉坩祸中，抽真空至8X10-2Pa以上，开始升温，待温度升至900-950 °C后，停止抽真空并向真空熔炼炉中充入惰性气体至4X104Pa ;然后继续升温至1300-1400°C，待合金完全溶解，精炼静置30-35分钟后，检验熔体成分合格后即得精炼液； 3)将精炼液降温至650-700°C后压铸到经过预热至250-300°C的模具型腔中，其中充型开始时的精炼液熔体流速为0.4m/s、铸造压力为75MPa，充型率超过65%后，提高精炼液的熔体流速至2.5m/s、铸造压力为105MPa，直至充型压铸结束；4)热处理:将压铸铸件在450°C条件下均匀化30-35h后水淬至室温后，再升温至160-170°C进行12-15h的时效处理，即得压铸用的锌合金。作为本专利技术的进一步方案，本专利技术所述的超硬锌合金在制备压铸件中的用途。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是: 本专利技术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，不但具有优异的常温力学性能，即便在超过150°C的条件下仍能满足使用要求，特别适用于制备高温重载工作条件下的压铸件的硬度要求。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种压铸用超硬锌合金，由以下按照质量百分比的成分组成:锌18.1-22.5%、钴 3.5-5.5%、铁 11.5-15.5%、铜 4.3-7.4%、磷 1.2-3.6%、铬 3.3-5.4%、锰 0.3-2.5%、硅0.2-1.7%、硫 0.1-0.9%、钼 1.1-2.2%、砸 0.3-0.7%、铟 0.1-0.6%、镓 1.3-2.3%，余量为铝。作为本专利技术的进一步方案，本专利技术由以下按照质量百分比的成分组成:锌19.1-21.1%、钴 4.2-4.8%、铁 12.5-14.5%、铜 5.3-6.4%、磷 2.1-2.8%、铬 3.9-4.7%、锰1.1-1.9%、硅 0.6-1.2%、硫 0.3-0.7%、钼 1.5-1.9%、砸 0.4-0.6%、铟 0.3-0.5%、镓 1.6-1.8%，余量为招。本专利技术还提供一种压铸用超硬锌合金的制备方法，包括以下步骤: 1)将锌、钴、铁、铜、铝放入真空熔炼炉坩祸中，抽真空至8.8X10-2Pa以上，开始升温，待温度升至850-900°C后，停止抽真空并向真空熔炼炉中充入惰性气体至4.5X104Pa ;然后继续升温至1300-1350 °C，待锌、钴、铁、铜完全溶解后，开始在锌、钴、铁、铜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)将中间合金与其他剩余组分加入到真空熔炼炉坩祸中，抽真空至8X10-2Pa以上，开始升温，待温度升至900-950 °C后，停止抽真空并向真空熔炼炉中充入惰性气体至4X104Pa ;然后继续升温至1300-1400°C，待合金完全溶解，精炼静置30-35分钟后，检验熔体成分合格后即得精炼液； 3)将精炼液降温至650-700°C后压铸到经过预热至250-300°C的模具型腔中，其中充型开始时的精炼液熔体流速为0.4m/s、铸造压力为75MPa，充型率超过65%后，提高精炼液的熔体流速至2.5m/s、铸造压力为105MPa，直至充型压铸结束； 4)热处理:将压铸铸件在450°C条件下均匀化30-35h后水淬至室温后，再升温至160-170°C进行12-15h的时效处理，即得压铸用的锌合金。作为本专利技术的进一步方案，本专利技术所述的超硬锌合金在制备压铸件中的用途。实施例1 本专利技术实施例中，一种压铸用超硬锌合金，由以下按照质量百分比的成分组成:锌20.5%、钴 4.5%、铁 13.5%、铜 5.9%、磷 2.4%、铬 4.3%、锰 1.5%、硅 0.9%、硫 0.5%、钼 1.6%、砸0.5%、铟0.4%、镓1.7，余量为铝。其具体制备方法，包括以下步骤: 1)将锌、钴、铁、铜、铝放入真空熔炼炉坩祸中，抽真空至8.8X10-2Pa以上，开始升温，待温度升至850-900°C后，停止抽真空并向真空熔炼炉中充入惰性气体至4.5X104Pa ;然后继续升温至1300-1350 °C，待锌、钴、铁、铜完全溶解后，开始在锌、钴、铁、铜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)将中间合金与其他剩余组分加入到真空熔炼炉坩祸中，抽真空至8X10-2Pa以上，开始升温，待温度升至900-950 °C后，停止抽真空并向真空熔炼炉中充入惰性气体至4X104Pa ;然后继续升温至1300-1400°C，待合金完全溶解，精炼静置30-35分钟后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压铸用超硬锌合金，其特征在于，由以下按照质量百分比的成分组成：锌18.1‑22.5%、钴3.5‑5.5%、铁11.5‑15.5%、铜4.3‑7.4%、磷1.2‑3.6%、铬3.3‑5.4%、锰0.3‑2.5%、硅0.2‑1.7%、硫0.1‑0.9%、钼1.1‑2.2%、硒0.3‑0.7%、铟0.1‑0.6%、镓1.3‑2.3%，余量为铝。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王立鑫，
申请(专利权)人：王立鑫，
类型：发明
国别省市：安徽;34