一种模具用细晶粒锌基合金及其制备工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CN103320651B(45)授权公告日(45)授权公告日2015.03.11(21)申请号201310295779.X(56)对比文件CN1045278A,1990.09.12,全文.(22)申请日2013.07.16CN101928860A,2010.12.29,全文.(73)专利权人江苏新亚特钢锻造有限公司WO2011105646A1,2011.09.01,全文.地址212322江苏省丹阳市新桥镇群楼工业KR1020110135163A,2011.12.16,全文.园审查员连速(72)发明人丁刚丁家伟耿德英张莹谢宗翰王爱华郭洪才印杰孙健张宁强颖怀郭长庆(51)Int.Cl.C22C18/04(2006.01)C22C18/02(2006.01)C22C1/03(2006.01)B22D1/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种模具用细晶粒锌基合金及其制备工艺(57)摘要本发明为一种模具用细晶粒锌基合金及其制备工艺。其特征在于：所述模具用细晶粒锌基合金由基体合金、中间合金、变质剂和精练剂组成，其配比为：Al：12.5～16.5％，Cu：8～12.5％，Mg：0.01～0.05％，Ti：0.10～0.25％，B：0.01～0.03％，Zr：0.3～0.7％，Si：1～3％，Mn：0.4～0.8％，Re：0.2～0.8％，ZnCl2：0.4～0.5％，其余为Zn；Re成分质量配比为：Ce：45～55％，La：10～20％，Y：7～15％，Gd：4～10％。其制造工艺流程为：在坩埚电阻炉或中频感应熔化炉内将合金熔化，通过电磁搅拌制备成半固态锌基合金，待温度冷到550℃浇铸，水冷或空冷。与现有技术相比，本发明一种模具用细晶粒锌基合金机械性能常温下σb达492.6MPa，δs达1.42％，HBR为168；即使在200℃高温下，σb也达216MPa，δs达26％，完全符合一般注塑模具在200℃的条件下120～150MPa的力学性能要求。CN103320651BCN103320651B权利要求书1/1页1.一种模具用细晶粒锌基合金的制备工艺，其特征在于：其制造工艺步骤是：1)材料采用工业锌锭、工业铝锭、工业镁锭、铝锆中间合金、铝锰中间合金、铝硅中间合金，ZnCl2工业精炼剂，变质剂；2)铜铝中间合金的制备：在坩埚电阻炉或中频感应熔化炉内先将铝熔化后，再将铜浸入铝液，在780～800℃条件下，将铝、铜完全熔化后，加入0.4％～0.5％ZnCl2精炼，静置、扒渣，制备成含Cu50％铜铝中间合金；3)将熔炼坩埚预热到450～500℃，加入所需质量的Zn熔化后，按照所需质量依次加入铜铝中间合金、铝锆中间合金、铝锰中间合金、铝硅中间合金，升温到700℃待中间合金全部熔化后，再加入所需质量的Al；4)用铝箔包裹所需质量的Mg，将其压入合金溶液底部，待Al、Mg完全熔化后加入所需质量的B、Ti；待B、Ti完全熔化后，加入用铝箔包裹的所需质量Re变质剂，压入合金溶液底部熔化；5)待加入的Re变质剂完全溶化后，温度降到550～600℃时，加入0.4％ZnCl2精炼剂；静置、扒渣；6)将熔炼好的锌合金倒入浇铸包内，通过电磁搅拌制备成半固态锌基合金，电磁搅拌功率为15～25KW，冷却速率为7～13℃/min，搅拌时间为15～25min，使其成分均匀化；7)待温度冷到500℃进行浇铸，将所制备半固态锌合金直接浇铸到金属型或砂型中铸造成锌合金锭或锌合金零部件，冷却方式为水冷或空冷。2CN103320651B说明书1/6页一种模具用细晶粒锌基合金及其制备工艺技术领域[0001]本发明属于金属材料技术领域，涉及一种模具用细晶粒锌基合金，特别是一种模具用细晶粒锌基合金制备工艺。背景技术[0002]以锌为基体的锌、铝、铜三元合金，加微量镁称锌基合金，用这种材料制造的模具称锌基合金模具。由于锌基合金流动性好，制模迅速；模型上的精细纹路可直接复映成形，节省了大量的机加工工作量；锌基合金模具的机械加工效率高，表面精整性能好，加工工时仅为钢铁的1/2；同模具钢材料相比，锌基合金的制模周期可以缩短30％-40％；锌基合金模具的成本一般要比同类钢模具降低30％-40％；锌基合金熔化温度在500℃以下，熔化和浇注容易控制，可采用多种方法制模，精密铸造、挤压铸造和切削加工均可成形；锌基合金具有一定的强度、硬度和耐磨性，耐腐蚀性，工作稳定可靠，缩短开模周期。由于锌基合金材料制造过程消耗能量少，节省能源，因此在仪器、电子通讯、五金、塑料等许多行业中，应用锌基合金制作冲压模具、塑料模具、熔模精密铸造压型等多类模具，在生产中发挥了重要作用。[0003]传统锌基合金的成分在共晶点