一种耐磨锌基合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108165828A(43)申请公布日2018.06.15(21)申请号201711464945.9(22)申请日2017.12.28(71)申请人哈尔滨工大摩安品图新材料科技发展有限公司地址150001黑龙江省哈尔滨市新兴镇新兴村(72)发明人杨闯(74)专利代理机构哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司23211代理人张金珠(51)Int.Cl.C22C18/04(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22F1/16(2006.01)B22C9/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种耐磨锌基合金及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种耐磨锌基合金及其制备方法，属于锌基合金技术领域。本发明的锌基合金的化学元素组成：Al：27-33wt.％，Cu：3.0-4.5wt.％，Co：0.010-0.015wt.％；余量为Zn；其制备方法：一、将铝锭置入熔化炉中，加热至780-800℃，保温，待铝熔化后加入铝铜合金和钴铝合金，保持炉温不变，直至合金全部熔化，加入锌锭并降温至650～680℃，精炼，静置10分后浇铸；二、然后置于热处理炉内，加热至340～360℃，保温2小时以上，再在水中淬火至室温，尔后放入热处理炉内加热至200～230℃，保温10～11h，在室温下自然冷却。本发明的锌基合金材料具有高耐磨性、高塑性及高韧性。CN108165828ACN108165828A权利要求书1/1页1.一种耐磨锌基合金，其特征在于以重量百分含量(wt.％)计，所述锌基合金是由以下化学元素组成：Al：27％-33％，Cu：3.0％-4.5％，Co：0.010％-0.015％；余量为Zn。2.根据权利要求1所述一种耐磨锌基合金，其特征在于以重量百分含量(wt.％)计，所述锌基合金是由以下化学元素组成：Al：27％，Cu：3.0％，Co：0.010％；余量为Zn。3.根据权利要求1所述一种耐磨锌基合金，其特征在于以重量百分含量(wt.％)计，所述锌基合金是由以下化学元素组成：Al：33％，Cu：4.0％，Co：0.013％；余量为Zn。4.根据权利要求1所述一种耐磨锌基合金，其特征在于以重量百分含量(wt.％)计，所述锌基合金是由以下化学元素组成：Al：31％，Cu：4.5％，Co：0.015％；余量为Zn。5.如权利要求1-4中任意一项权利要求所述耐磨锌基合金的制备方法，其特征在于所述方法是由下述步骤完成的：步骤一、将铝锭置入熔化炉中，加热至780-800℃，保温，待铝熔化后加入铝铜合金和钴铝合金，保持炉温不变，直至合金全部熔化，加入锌锭并降温至650～680℃，待合金全部熔化后加入精炼剂进行精炼，静置10分钟后浇铸，得到铸锭；步骤二、然后铸锭置于热处理炉内，先以30℃/min加热至340～360℃，保温2小时以上，再在水中淬火至室温，在水中淬火时水温控制在20℃以下，尔后放入热处理炉内加热至200～230℃，保温10～11h，在室温下自然冷却，即得到耐磨锌基合金。6.根据权利要求5所述耐磨锌基合金的制备方法，其特征在于步骤一中的浇铸是按下述操作进行的：浇铸前对金属型模具进行预热，预热温度为150℃，把冷铁放在金属型模具的底部；精炼后的液态金属经搅拌、扒渣后浇入金属型模具，浇铸完成后，用保温盖板盖住铸型顶部，用冷却水由铸型底部逐渐对铸件进行冷却，冷却水温度为15℃，直至铸型温度降至室温。7.根据权利要求5所述耐磨锌基合金的制备方法，其特征在于步骤一所述的铝锭为1A99，铝铜合金为铝铜中间合金AlCu50，钴铝合金为CoAl10，锌锭为Zn99.99。2CN108165828A说明书1/3页一种耐磨锌基合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于锌基合金技术领域；具体涉及一种耐磨锌基合金及其制备方法。背景技术[0002]ZA33锌基耐磨合金主要是针对替代市场中大量应用的锡青铜产品，为了进一步提高性能，降低成本，升级产品。锌基耐磨合金、不仅强度，塑性优于锡青铜，而且摩擦系数小，在磨擦产生的热效应相对也较小，膨胀系数低，尺寸稳定性好。[0003]为了替代传统的锡青铜使用，锌基合金的铸件作为耐磨材料被广泛用于轴瓦、轴套等轴承类机械零部件制造。虽然锌基合金具有优异的强度及出色的耐磨性能，但其铸态下的塑性、韧性差的缺点，严重限制了锌基耐磨合金的使用。[0004]现有耐磨锌基合金虽然强度及耐磨性都很高,但是添加元素较多，成分相对难以控制，同时合金塑性及韧性相对较低，做为轴套在使用中承受冲击载荷时容易发生脆性断裂，所以有必要改善高强耐磨锌基合金的塑性及韧性。[0005]现有锌基合金主要成分重量比Al占20％-30％，Zn占55-65％，Cu和Co元