高铝锌合金及其制造方法和热处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103290266A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103290266103290266A(43)申请公布日2013.09.11(21)申请号201310278267.2(22)申请日2013.07.03(71)申请人陈灿地址110042辽宁省沈阳市沈河区东滨河路100号科学家花园C座24-9号申请人陈鑫(72)发明人陈灿包宏旭闫振奇贾铁猛(74)专利代理机构北京万科园知识产权代理有限责任公司11230代理人张亚军(51)Int.Cl.C22C18/04(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22F1/16(2006.01)F16B37/00(2006.01)F16C33/04(2006.01)F16H55/22(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称高铝锌合金及其制造方法和热处理方法(57)摘要本发明公开了一种抗拉强度480Mpa以上的高铝锌合金，其成分包括：AL：31-33%，Cu：2-3%，Mg：0.015-0.025%，余量为Zn。此外，本发明还进一步公开了该合金的制造方法和热处理方法。本发明的高铝锌合金，与现有技术中的常用合金相比，抗拉强度达到500MPa以上，.延伸率20%以上，硬度HB150kgf/mm以上，显著提高了合金的综合性能。该高强度、高韧性的高铝锌合金能够应用于蜗轮、螺母、导轨板、轴瓦、轴套等相应领域。CN103290266ACN103296ACN103290266A权利要求书1/1页1.一种抗拉强度480Mpa以上的高铝锌合金，其成分包括：AL：31-33（重量）%，Cu：2-3（重量）%，Mg：0.015-0.025（重量）%，余量为Zn。2.如权利要求1所述的高铝锌合金，其中，所述合金的抗拉强度为500MPa以上，延伸率20%以上，硬度HB150kgf/mm以上。3.一种抗拉强度480Mpa以上的高铝锌合金的制造方法，包括以下步骤：将石墨坩埚加热至400-500℃，将高纯锌锭加入石墨坩埚中，等高纯锌锭熔化后，按合金配比加入高纯铝锭，将炉温加热到600-700℃，待高纯铝锭熔化后，按合金配比加入AlCu50中间合金，待全部熔化后，按合金配比将高纯镁锭用铝箔包好后，用钟罩压入合金液中，熔化后取出钟罩，经搅拌后加入硼盐变质即可浇锭得到高铝锌合金，其成分包括：AL：31-33（重量）%，Cu：2-3（重量）%，Mg：0.015-0.025（重量）%，余量为Zn。4.如权利要求1所述的方法，其中，在搅拌前进行静化，静化时间15-30分钟。5.如权利要求4所述的方法，其中，高纯是指各原料锭的纯度为99.99%以上。6.如权利要求3-5任一项所述的方法，其中，所述硼盐为氟硼酸钾或者氟硼酸钾与氟钛酸钾按1：1配比在400℃左右加热2小时得到。7.如权利要求3-5任一项所述的方法，其中，在浇锭得到高铝锌合金后，对高铝锌合金进行热处理，热处理温度355-375℃之间，保温时间3-5小时，水淬并于80-100℃时效0.5-2小时。8.一种抗拉强度480Mpa以上的高铝锌合金的热处理方法，包括将浇铸后得到的高铝锌合金在355-375℃之间进行热处理，保温时间3-5小时，水淬并于80-100℃时效0.5-2小时，所述合金成分包括：AL：31-33（重量）%，Cu：2-3（重量）%，Mg：0.015-0.025（重量）%，余量为Zn。9.一种权利要求1所述的高铝锌合金的用途，其用于制造蜗轮、螺母、导轨板、轴瓦、轴套等。10.如权利要求9所述的高铝锌合金的用途，其中，所述合金通过权利要求3-7任意的制造方法制造而成，且该合金的抗拉强度为500MPa以上，延伸率20%以上，硬度HB150kgf/mm以上。2CN103290266A说明书1/5页高铝锌合金及其制造方法和热处理方法技术领域[0001]本发明属于金属材料制备领域，具体来说，本发明涉及一种作为耐磨材料的含有铝的锌合金，同时也涉及了该合金的制造方法和热处理方法。背景技术[0002]作为减磨材料，高铝锌合金逐渐替代价格昂贵的Sn和Pb合金，以及随后随着铜资源的匮乏而逐步替代了锡青铜，高铝锌合金因具有良好的力学性能、优良的铸造工艺性能、较低的原材料成本和熔化能耗低、对环境无污染以及工艺简单而相比先前的减磨材料（ZQSn6-6-3，ZQSn10-1合金）引起人们更多关注。其中，加拿大的科学家先后研制出ZA12、ZA27和ZA8的锌铝合金，从而形成了现在的“ZA”系列高铝锌合金。[0003]然而，经过多年的发展，“ZA”系列高铝锌合金的各项性能指标参见表1，其中，锌铝合金强度最高在400-450MPa，且延伸率低、韧性差，只能用于制造