一種鋅合金材料的製作方法
2023-04-24 19:40:51
專利名稱：一種鋅合金材料的製作方法
技術領域：
本發明屬於合金領域，特別是指一種鋅合金材料。
背景技術：
鋅合金因其熔點低，流動性好、比重低、耐腐蝕性能較好，適用於壓鑄儀表、汽車零件及外殼等部件，並且鑄件表面光滑，表面處理效果好。
但鋅合金中由於含有鉛、錫、鎘等雜質金屬的存在，導致鑄件老化而發生變形，體積脹大，可塑性下降。其主要是因為鉛、錫、鎘等在鋅合金中的溶解度很小，而且集中於晶粒邊界而成為陰極，富鋁的固溶體為陽極，在電解質存在的情況下，產生電化學反應。另外，鋅合金壓鑄件的工作環境受到限制，因為在高溫下，其抗拉強度下降，在低溫下其衝擊性能夠下降。在鋅合金中加入的元素中，鋁能夠改善合金的鑄造性能，增加合金的流動性，引起固溶強化，提高機械性能，降低鋅對鐵的反應能力，減少對鐵等元素的侵蝕。因此，現認為鋁在鋅合金的量應當在3. 8-4. 3%之間，其理由是，鋅合金的流動性當鋁的會計師在5%時達到最大值而在鋁含量為3%時為最小值；合金的衝擊強度在鋁的含量為3. 5%時為最大值，鋁的含量為6%時降低到最小值，含量超過4. 3%時會變脆。鋅合金中銅的作用是增強合金的硬度和強度，提高合金的抗磨損性能；但銅的含量應當在O. 7-1. 1%之間，若超過了 I. 25%時，鑄件尺寸和機械強度會因時效而產生變化，降低合金的可延伸性。鎂的作用是減少晶間腐蝕，細化組織，增加合金強度，改善抗磨損性能，但當鎂的含量超過O. 08%時，會產生熱脆，韌性及流動性下降。如何能夠改善鋅合金的缺陷，增加這些元素的含量並減少當含量超過理論標準時的負面影響，增加添加元素的有利影響，是本領域人員所面臨的課題。
發明內容
本發明的目的是提供一種鋅合金材料，通過本技術方案，改善了對部分添加元素的限制，提高了鋅合金的使用範圍。一種鋅合金材料，其組成按重量百分比包括，4. 15-4. 5%的鋁、O. 3-0. 5%的銅、O. 03-0. 05% 的鎂、O. 001-0. 003% 的鈦、O. 002-0. 005% 的硼，O. 02-0. 05% 的鐵，低於 O. 003%的鉛、低於O. 003%的錫、低於O. 0003%的鎘及餘量的鋅。作為進一步的改進，所述鋅合金材料，其組成按重量百分比包括，4. 3-4. 5%的鋁、O. 3-0. 35% 的銅、O. 03-0. 04% 的鎂、O. 001-0. 0015% 的鈦、O. 002-0. 003% 的硼，O. 03-0. 05% 的鐵，低於O. 003%的鉛、低於O. 003%的錫、低於O. 0003%的鎘及餘量的鋅。作為進一步的改進，所述鋅合金材料，其組成按重量百分比包括，4. 5%的鋁、O. 35%的銅、O. 03%的鎂、O. 0015%的鈦、O. 002%的硼，O. 05%的鐵，低於O. 003%的鉛、低於O. 003%的錫、低於O. 0003%的鎘及餘量的鋅。
作為進一步的改進，所述鋅合金材料，其組成按重量百分比包括，4. 4%的鋁、O. 3%的銅、O. 04%的鎂、O. 0012%的鈦、O. 003%的硼，O. 05%的鐵，低於O. 003%的鉛、低於O. 003%的錫、低於O. 0003%的鎘及餘量的鋅。所述鈦是以鈦鋅合金的方式加入鋅合金中。所述硼是以氮化硼的方式加入到鋅合金中，其中氮化硼為納米顆粒。本發明同現有技術相比的有益效果是通過在本發明的技術方案中加入鈦，提高了組織的均勻，有利於提高雜質類鉛、錫及鎘的溶解度，減少電化學反應的發生。
通過在合金中加入硼元素，其作用是提高合金的耐磨損性能，並且能夠提高合金的強度的同時提高合金的延伸性能。在本合金中，提高了鋁的添加量，並降低了因為鋁加入超過理論標準而引起的脆性增加問題。
具體實施例方式以下通過具體實施例來詳細說明本技術方案的內容，應當理解的是，以下的實施例僅能用來解釋本發明而不能解釋為是對本發明的限制。在本發明中，所有的百分比在沒有特別說明的情況下均指的是重量百分含量。在本發明中，鋅合金的熔煉工藝同現有技術沒有明顯區別。一種鋅合金材料，其組成按重量百分比包括，4. 15-4. 5%的鋁、O. 3-0. 5%的銅、
O.03-0. 05% 的鎂、O. 001-0. 003% 的鈦、O. 002-0. 005% 的硼，O. 02-0. 05% 的鐵，低於 O. 003%的鉛、低於O. 003%的錫、低於O. 0003%的鎘及餘量的鋅。實施例I述鋅合金材料，其組成按重量百分比包括，4. 5%的鋁、O. 35%的銅、O. 03%的鎂、
O.0015%的鈦、O. 002%的硼，O. 05%的鐵，低於O. 003%的鉛、低於O. 003%的錫、低於O. 0003%的鎘及餘量的鋅；所述鈦是以鈦鋅合金的方式加入鋅合金中；所述硼是以氮化硼的方式加入到鋅合金中，其中氮化硼為納米顆粒；平均粒徑為低於100納米顆粒；氮化硼最後加入到熔化的合金液中。實施例2鋅合金材料，其組成按重量百分比包括，4. 4%的鋁、O. 3%的銅、O. 04%的鎂、
O.0012%的鈦、O. 003%的硼，O. 05%的鐵，低於O. 003%的鉛、低於O. 003%的錫、低於O. 0003%的鎘及餘量的鋅；所述鈦是以鈦鋅合金的方式加入鋅合金中；所述硼是以氮化硼的方式加入到鋅合金中，其中氮化硼為納米顆粒；平均粒徑為低於100納米顆粒；氮化硼最後加入到熔化的合金液中。實施例3鋅合金材料，其組成按重量百分比包括，4. 15%的鋁、O. 3%的銅、O. 03%的鎂、
O.001%的鈦、O. 002%的硼，O. 02%的鐵，低於O. 003%的鉛、低於O. 003%的錫、低於O. 0003%的鎘及餘量的鋅；所述鈦是以鈦鋅合金的方式加入鋅合金中；所述硼是以氮化硼的方式加入到鋅合金中，其中氮化硼為納米顆粒；平均粒徑為低於100納米顆粒；氮化硼最後加入到熔化的合金液中。
儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以 理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同限定。
權利要求
1.ー種鋅合金材料，其特徵在於其組成按重量百分比為，4. 15-4. 5%的鋁、O. 3-0. 5%的銅、O. 03-0. 05% 的鎂、O. 001-0. 003% 的鈦、O. 002-0. 005% 的硼，O. 02-0. 05% 的鐵，低於O. 003%的鉛、低於O. 003%的錫、低於O. 0003%的鎘及餘量的鋅。
2.根據權利要求I所述鋅合金材料，其特徵在於其組成按重量百分比為，4.3-4. 5%的鋁、O. 3-0. 35% 的銅、O. 03-0. 04% 的鎂、O. 001-0. 0015% 的鈦、O. 002-0. 003% 的硼，O. 03-0. 05%的鐵，低於O. 003%的鉛、低於O. 003%的錫、低於O. 0003%的鎘及餘量的鋅。
3.根據權利要求I所述鋅合金材料，其特徵在於所述鋅合金材料，其組成按重量百分比為，4. 5%的鋁、O. 35%的銅、O. 03%的鎂、O. 0015%的鈦、O. 002%的硼，O. 05%的鐵，低於O. 003%的鉛、低於O. 003%的錫、低於O. 0003%的鎘及餘量的鋅。
4.根據權利要求I所述鋅合金材料，其特徵在於所述鋅合金材料，其組成按重量百分比為，4. 4%的鋁、O. 3%的銅、O. 04%的鎂、O. 0012%的鈦、O. 003%的硼，O. 05%的鐵，低於O. 003%的鉛、低於O. 003%的錫、低於O. 0003%的鎘及餘量的鋅。
5.根據權利要求I所述鋅合金材料，其特徵在於所述鈦是以鈦鋅合金的方式加入鋅 由I=I 卞 O
6.根據權利要求I所述鋅合金材料，其特徵在於所述硼是以氮化硼的方式加入到鋅合金中，其中氮化硼為納米顆粒。
全文摘要
本發明涉及一種鋅合金材料，其組成按重量百分比為，4.15-4.5%的鋁、0.3-0.5%的銅、0.03-0.05%的鎂、0.001-0.003%的鈦、0.002-0.005%的硼，0.02-0.05%的鐵，低於0.003%的鉛、低於0.003%的錫、低於0.0003%的鎘及餘量的鋅。提高了組織的均勻，有利於提高雜質類鉛、錫及鎘的溶解度，減少電化學反應的發生。
文檔編號C22C18/04GK102965545SQ201210481068
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月22日 優先權日2012年11月22日
發明者賴榮鋼 申請人:象山華鷹塑料工程有限公司