ZA27高铝质锌基合金力学性能的提高方法,复合变质剂,及高铝质锌基合金

摘要

本发明涉及一种合金材料，它将一定量复合变质剂加入到600～630℃溶化的ZA27高铝质锌基合金中,经过充分搅拌、浇注试棒、铸件。复合变质剂由Ti4.5～5.5%、B1.0～1.5%、Al 93.0～94.5%构成。本发明使铸态ZA27力学性能得到大幅度提高。达到了δ

说明书

本发明涉及一种合金材料，特别是对ZA27高铝质锌基合金在铸态下力学性能的提高方法、专用复合变质剂及由此制备的高铝质锌基合金。

当前应用的Zn--Al基合金以ZA27合金的综合性能最好。它具有很高的强度、优良的摩擦磨损特性、良好的机加工性能和铸造工艺性能，其原材料成本低廉，在工业生产中已成功的潜代部分锡青铜材料制作滑动摩擦耐磨件。但是，现有Zn--Al耐磨合金的主要缺点是：材料的塑性、韧性偏低，铸件有缩松倾向，砂型铸件易产生底部收缩缺陷，铸件的尺寸稳定性较差。特别是其力学性能偏低，在铸态下σ_b≥400MP、δ₅≥3％、HB≥110(国标GB/T1175-97)。由于存在以上问题，很大程度上限制了该材料的推广应用。

检索到“一种耐磨锌-铝合金及熔练工艺”(CN1254766A)，也为改造ZA27合金而提出，由于加入的成份含有元素La、Sb，熔化温度较高，操作难度很大，稍有不慎反而会导致合金力学性能下降。

本发明目的是克服上述缺陷，将ZA27的铸态力学性能比国标向上提高，从而增加ZA27合金的使用范围和可靠性。

本发明提供的技术方案为：一种可提高铸态ZA27高铝质锌基合金的复合变质剂，其特征是它的化学组份的重量百分点比为：Ti4.5～5.5％、B1.0～1.5％、Al93～94.5％。

一种对铸态ZA27高铝质锌基合金力学性能的提高方法，是将权利要求1所述的复合变质剂按合金重量的0.5～1.2％加入到600～630℃溶化的ZA27高铝质锌基合金中，经过充分搅拌、静置、浇注试棒、铸件。

利用上述复合变质剂和方法制备的一种具有较高力学性能的高铝质锌基合金，其特征是它的化学组份的重量百分比为：Al25～30％、Cu2.5～3.0％、Mg0.01～0.03、Ti0.01～0.02％  B0.002～0.005％，其余为Zn和不可避免的杂质。

本发明优点是：1、提高了ZA27高铝质锌基合金在铸态下的力学性能，σ_b≥430/MPa、δ₅≥10.2％、HB≥136，为替代大型锡铜铸件提供了可靠的设计余量，增加了其使用寿命。

2、将ZA27从替代锡青铜扩大到替代无锡青铜及其它铜合金方面。

3、由于其成本仅为铜合金40％左右，所以具有很大的经济效益和社会效益。

实施例1：一种可提高铸态ZA27高铝质锌基合金的复合变质剂，它的化学组份的重量百分点比为：Ti 4.5％、B1.0％、Al95.5％。

实施例2：种可提高铸态ZA27高铝质锌基合金的复合变质剂，它的化学组份的重量百分点比为：Ti 5.0％、B1.2％、Al93.8％。

实施例3：一种对铸态ZA27高铝质锌基合金力学性能的提高方法，是将实施例1所述的复合变质剂按合金重量的0.7％加入到610±10℃溶化的ZA27高铝质锌基合金中，经过充分搅拌、静置、浇注试棒、铸件。

实施例4：利用上述复合变质剂和方法制备的一种具有较高力学性能的高铝质锌基合金，它的化学组份的重量百分比为：Al26％、Cu2.5％、Mg0.03、Ti0.015％  B0.004％，其余为Zn和不可避免的杂质。

实施例5：利用上述复合变质剂和方法制备的一种具有较高力学性能的高铝质锌基合金，它的化学组份的重量百分比为：Al28.5％、Cu2.7％、Mg0.03％、Ti0.02％  B0.005％，其余为Zn和不可避免的杂质。