[發(fā)明專利]一種角閥用鋅基高鋁合金材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410064612.7
• 申請(qǐng)日: 2014-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN103882262A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉孝峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蚌埠市英路光電有限公司
• 主分類號(hào): C22C18/04
• 分類號(hào): C22C18/04;C22C1/06;C22F1/16
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 方崢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬合金材料的制造領(lǐng)域，尤其涉及一種角閥用鋅基高鋁合金材料及其制備方法。

背景技術(shù)

鋅合金的性能優(yōu)良，具有鑄造性能好，可以壓鑄形狀復(fù)雜、薄壁的精密件，鑄件表面光滑；可進(jìn)行表面處理：電鍍、噴涂、噴漆、拋光、研磨等；熔化與壓鑄時(shí)不吸鐵，不腐蝕壓型，不粘模；有很好的常溫機(jī)械性能和耐磨性等諸多優(yōu)點(diǎn)。?

目前三角閥主要使用黃銅，黃銅密度大，重量大，而且成本較高；也有使用鋁合金制作三角閥的，但是一般的鋁合金的耐腐蝕性不夠，且容易磨損，使用壽命短，性價(jià)比還是不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種角閥用鋅基高鋁合金材料及其制備方法，該銅合金材料具有強(qiáng)度高、耐磨性好、易切削的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種角閥用鋅基高鋁合金材料，其特征在于：其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：鋁13.0-14.5、銅5.0-5.5、鎂2.0-2.3、錳2-2.3、Ho0.02-0.05、Er0.1-0.2、Tm0.002-0.004、Yb0.01-0.03、鋅余量。

所述的角閥用鋅基高鋁合金材料的生產(chǎn)方法，其特征在于：

（1）、準(zhǔn)備純鋅與廢鋅合金按1：0.3-0.5比例作為鋅基質(zhì)來(lái)源，將純鋅加入投入爐中熔化，進(jìn)行脫雜質(zhì)、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進(jìn)行合金化，再加入廢鋅熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測(cè)并調(diào)整化學(xué)元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；

（2）、合金化過(guò)程中向爐內(nèi)投入合金元素的批次順序?yàn)椋海?）鋁、鎂；（2）銅、錳；（3）其他剩余成分；各批次投入元素的時(shí)間間隔為21-25分鐘，投料后攪拌均勻。

所述的鑄后熱處理是：先由室溫以180-190℃/小時(shí)速率升溫至280-290℃，保溫40-60分鐘，再以180-190℃/小時(shí)速率升溫至400-420℃，保溫40-60分鐘，再以180-190℃/小時(shí)速率升溫至620-630℃，保溫2-3小時(shí)；再用80-90℃清水冷卻至80-100℃，再自然冷卻至室溫；再以180-190℃/小時(shí)速率升溫至280-290℃，保溫40-60分鐘，再以180-190℃/小時(shí)速率升溫至400-420℃，保溫40-60分鐘，再以180-190℃/小時(shí)速率升溫至620-630℃，保溫2-4小時(shí)；用80-90℃清水冷卻至120-140℃，取出空冷即得。

所述的精煉劑由下列重量份的原料制成：粘土10-12、剛玉粉3-4、氮化鋁5-6、高嶺土8-10、天青石1-2、樹木灰燼1-2、氫氧化鋁8-10、玉石粉3-4、蒙脫石1-2、螢石粉3-4、碳酸鈣粉4-5、Bi₂O₃?2-3；其制備方法是將粘土、剛玉粉、氮化鋁、高嶺土、天青石、樹木灰燼、氫氧化鋁、玉石粉、蒙脫石混合，加熱至2600-3000℃，攪拌1-2小時(shí)，冷卻后，加入至10-15%的鹽酸溶液中，浸泡1-2小時(shí)，過(guò)濾，濾渣反復(fù)用清水洗凈，烘干，與其它成分合并混合均勻即得。

本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明通過(guò)添加銅、鎂、鋁，不僅使合金晶粒細(xì)化，提高了鋅合金的機(jī)械性能，而且提高了耐腐蝕性能；通過(guò)添加Ho、Er、Tm、Yb，進(jìn)一步改變細(xì)化結(jié)晶組織,使合金耐磨性提高；通過(guò)添加錳，使得合金易切削，該合金適用于制作角閥，性價(jià)比高，經(jīng)濟(jì)效益好。通過(guò)合理控制鑄后處理溫度，分批投放原料，使用廢鋅作為原料，力學(xué)性能好，合金品質(zhì)均一。本發(fā)明精煉劑用于鑄造生產(chǎn)，能使鑄件中的氣孔度降低1-2度，氧化夾雜物在2級(jí)左右，明顯提高成品率。

具體實(shí)施方式

一種角閥用鋅基高鋁合金材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：鋁13.0-14.5、銅5.0-5.5、鎂2.0-2.3、錳2-2.3、Ho0.02-0.05、Er0.1-0.2、Tm0.002-0.004、Yb0.01-0.03、鋅余量。

所述的角閥用鋅基高鋁合金材料的生產(chǎn)方法為：

（1）、準(zhǔn)備純鋅與廢鋅合金按1：0.4比例作為鋅基質(zhì)來(lái)源，將純鋅加入投入爐中熔化，進(jìn)行脫雜質(zhì)、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進(jìn)行合金化，再加入廢鋅熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測(cè)并調(diào)整化學(xué)元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；

（2）、合金化過(guò)程中向爐內(nèi)投入合金元素的批次順序?yàn)椋海?）鋁、鎂；（2）銅、錳；（3）其他剩余成分；各批次投入元素的時(shí)間間隔為23分鐘，投料后攪拌均勻。