锁杆及其制备方法技术

本发明专利技术属于合金材料领域，具体涉及一种锁杆及其制备方法。所述锁杆包括杆体和包覆所述杆体表面的第二金属镀层，所述杆体由第二锆基非晶合金制成，以所述第二锆基非晶合金的原子百分含量为100％计，所述第二锆基非晶合金包括如下原子百分比的组分：Zr：48‑60％；Al：14‑20％；Co：20‑30％；Pd：1‑6％。该锁杆具有良好的强度和硬度，具有抗腐蚀、抗磨损和抗断裂的优点，因此本发明专利技术提供的锁杆在单车机械锁件中具有很好的使用价值。

【技术实现步骤摘要】
锁杆及其制备方法
本专利技术属于合金材料领域，具体涉及一种锁杆及其制备方法。
技术介绍
随着社会交通承载力的不断满荷，以摩拜、OFO为代表的共享单车不断成为短程交通方式首要选择。但流入市场的锁件主要以铝/锌合金、碳钢和钢铁为主，经常出现一系列问题，比如锁杆因为雨水潮湿缘故而严重腐蚀生锈；长时间开闭锁杆而摩擦镀漆损坏，导致环道闭塞；压缩弹簧失效后不能及时反弹开锁；更有甚者直接断裂造成骑车危险。因此，需要在锁体耐摩擦、防腐蚀，耐强度和弹簧失效上及时改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种锁杆及其制备方法，旨在解决现有锁件易磨损和腐蚀的技术问题。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术一方面提供一种锁杆，所述锁杆包括杆体和包覆所述杆体表面的第二金属镀层，所述杆体由第二锆基非晶合金制成，以所述第二锆基非晶合金的原子百分含量为100％计，所述第二锆基非晶合金包括如下原子百分比的组分：Zr：48-60％；Al：14-20％；Co：20-30％；Pd：1-6％。本专利技术提供的锁杆中的杆体由特有的第二锆基非晶合金制成，该弹簧体中的各金属元素共同作用，使得该锁杆满足特有的机械性能，具体为：屈服强度≥1.8GPa，弹性模量≥90GPa，维氏硬度≥540；腐蚀摩擦性能：腐蚀率和摩擦系数均≤12。因该锁杆具有良好的强度和硬度，具有抗腐蚀、抗磨损和抗断裂的优点，因此本专利技术提供的锁杆在单车机械锁件中具有很好的使用价值。本专利技术另一方面提供一种锁杆的制备方法，包括如下步骤：提供非晶合金原材料，将所述非晶合金原材料加热熔融成液相金属，然后注入锁杆模腔中冷却，得到由第二锆基非晶合金组成的杆体；在所述杆体表面镀上第二金属镀层，得到所述锁杆；其中，以所述第二锆基非晶合金的原子百分含量为100％计，所述第二锆基非晶合金包括如下原子百分比的组分：Zr：50-60％；Al：14-20％；Co：20-30％；Pd：1-6％。本专利技术提供的制备方法工艺简单，成本低，将该特有的第二镐基非晶合金原材料熔融成液相金属后注入锁杆模具中冷却得到杆体，然后在所述杆体表面镀上第二金属镀层，得到所述锁杆。该制备方法最终得到的锁杆具有良好的强度和硬度，具有抗腐蚀、抗磨损和抗断裂的优点，因此本专利技术提供的锁杆在单车机械锁件中具有很好的使用价值。附图说明图1为本专利技术锆基非晶合金单车机械锁件的结构图；图2为本专利技术中压缩弹簧制作过程图；其中，图中各附图标记：1-锁环；2-锁扣；3-压缩弹簧；4-卡口。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。一方面，本专利技术实施例提供了一种压缩弹簧，所述压缩弹簧包括弹簧体和包覆所述弹簧体表面的第一金属镀层，所述弹簧体由第一锆基非晶合金制成，以所述第一锆基非晶合金的原子百分含量为100％计，所述第一锆基非晶合金包括如下原子百分比的组分：Zr：38-44％；Ti：10-15％；Ni：8-12％；Cu：9-14％；Be：18-25％。本专利技术实施例提供的压缩弹簧中的弹簧体由特有的第一锆基非晶合金制成，该弹簧体中的各金属元素共同作用，使得该压缩弹簧满足特有的机械性能，具体为：弹簧刚度≥3.2N/mm，弹簧储能≥1800KJ，杨氏模量≤100GPa，压缩应力≥200MPa。因该压缩弹簧具有良好的弹塑变形与储能潜力能力，在受到较大作用力时任可防止弹簧失效，因此本专利技术实施例提供的压缩弹簧在单车机械锁件中具有很好的使用价值。进一步地，在本专利技术实施例提供的压缩弹簧中，所述第一锆基非晶合金的通式为Zr41.2Ti13.8Ni10Cu12.5Be22.5。该通式的锆基非晶合金作为压缩弹簧的机械性能最佳：弹簧刚度3.67N/mm，弹簧储能2451.6KJ，杨氏模量96GPa，压缩应力2200MPa。进一步地，在本专利技术实施例提供的压缩弹簧中，所述弹簧体为弹簧丝绕成的弹簧圈。所述弹簧丝的直径优选为1-3mm，所述弹簧圈的直径优选为11-13mm。在该尺寸范围内的弹簧体使用方便，而且具有很好的弹性效果。进一步地，在本专利技术实施例提供的压缩弹簧中，第一金属镀层可耐腐蚀、耐摩擦磨损，使得压缩弹簧的表面呈平滑光泽膜；优选地，所述第一金属镀层的厚度为8-12μm。所述第一金属镀层的材料包括锌合金、铝合金和不锈钢中的至少一种。相应地，本专利技术实施例提供一种压缩弹簧的制备方法，包括如下步骤：S01：提供非晶合金原材料，S02：将所述非晶合金原材料加热熔融成液相金属，然后注入弹簧模具中冷却，得到由第一锆基非晶合金组成的弹簧体；S03：在所述弹簧体表面镀上第一金属镀层，得到所述压缩弹簧；其中，以所述第一锆基非晶合金的原子百分含量为100％计，所述第一锆基非晶合金包括如下原子百分比的组分：Zr：38-44％；Ti：10-15％；Ni：8-12％；Cu：9-14％；Be：18-25％。传统压缩弹簧需经过热处理和表面处理，工艺繁琐且缺陷较多。本专利技术实施例提供的压缩弹簧制备方法工艺简单，成本低，将该特有的第一镐基非晶合金原材料熔融成液相金属后注入弹簧模具中冷却得到弹簧体，然后在所述弹簧体表面镀上第一金属镀层，得到所述压缩弹簧。该制备方法最终得到的压缩弹簧具有良好的弹塑变形与储能潜力能力，在受到较大作用力时任可防止弹簧失效，因此本专利技术实施例提供的压缩弹簧在单车机械锁件中具有很好的使用价值。具体地，本专利技术实施例的压缩弹簧的多种制作方法，可以采用真空水淬一次成型法、旋转槽急冷法。进一步地，在上述步骤S01中，非晶合金原材料即为第一锆基非晶合金的原材料，按第一锆基非晶合金中各金属比例进行配备。进一步地，在上述步骤S02中，可以按照原子百分比配备压缩弹簧的非晶合金原材料，采用非自耗真空电弧炉熔炼得到锆基母合金，然后将母合金加热熔融成液相金属，将钛锭加入所述液相金属中，然后注入弹簧模具中。所述弹簧模具为石英管铸型模具。如图2所示，该弹簧模具的制备过程包括：将石墨棒抠出半圆形凹槽模型，将石英管烤软后缠绕其上，待冷却后敲除石墨棒，得到石英管铸型；随后将非晶弹簧模型与母合金石英管焊合，自制电阻加热融化母合金；最后将熔体浇注到弹簧模具中，淬入饱和NaCl溶液中得到弹簧体。母合金为电弧熔炼后的合金，加入块体钛锭在于除去多余的氧气与水分，提高真空环境的纯度；也可起预热作用，提高非晶合金的成形质量。NaCl溶液可完全淹没弹簧模具，类似淬火，饱和NaCl溶液的冷却能力较好，可减小弹簧体中的内应力，使得硬度均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锁杆，其特征在于，所述锁杆包括杆体和包覆所述杆体表面的第二金属镀层，所述杆体由第二锆基非晶合金制成，以所述第二锆基非晶合金的原子百分含量为100％计，所述第二锆基非晶合金包括如下原子百分比的组分：Zr：48‑60％；Al：14‑20％；Co：20‑30％；Pd：1‑6％。

【技术特征摘要】
1.一种锁杆，其特征在于，所述锁杆包括杆体和包覆所述杆体表面的第二金属镀层，所述杆体由第二锆基非晶合金制成，以所述第二锆基非晶合金的原子百分含量为100％计，所述第二锆基非晶合金包括如下原子百分比的组分：Zr：48-60％；Al：14-20％；Co：20-30％；Pd：1-6％。2.如权利要求1所述的锁杆，其特征在于，所述第二锆基非晶合金的通式为Zr53Al16Co26Pd5。3.如权利要求1所述的锁杆，其特征在于，所述杆体包括一体成型的锁环和锁扣。4.如权利要求1所述的锁杆，其特征在于，所述第二金属镀层的厚度为8-12μm和/或所述第二金属镀层的材料包括锌合金、铝合金和不锈钢中的至少一种。5.如权利要求1-4任一项所述的锁杆，其特征在于，所述锁杆的一端挂钩连接有压缩弹簧。6.一种锁杆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供非晶合金原材料，将所述非晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾燮榕，王浩杰，邹继兆，邓希达，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44