專利名稱：：一種新型耐磨多元鋅基合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及鋅鋁合金領(lǐng)域，特指一種提高耐磨性能的新型耐磨多元鋅基合金。
背景技術(shù)：
：鋅鋁合金(ZA27合金)因其耐磨性好、成本低、成型容易等優(yōu)點，成為耐磨銅合金、鋁合金的替代產(chǎn)品，如在傳動部件和汽車零部件上的應(yīng)用。文獻[1](商全義，弓金霞，梅英等.ZA27合金摩擦磨損性能的研究，鄭州紡織工學(xué)院學(xué)報，1997，8(2):1-6)報道了當(dāng)載荷加大到一定程度時，ZA27合金的耐磨性能急劇下降。文獻[2](施忠良，吳炳蕘，林萍華等.高鋁鋅基合金的摩擦磨損性能與磨損機制，摩擦學(xué)學(xué)報，1994,14(2):134-144.)經(jīng)過系統(tǒng)測試后認(rèn)為，油潤滑滑動摩擦條件下ZA27合金的許用PV值為5.07(MPa'm)/s，隨著載荷的增大，合金的磨損量急劇上升，試樣表面出現(xiàn)嚴(yán)重的氧化現(xiàn)象。因此，進一步提高ZA27合金的耐磨性，擴大其使用范圍具有十分重要的意義。文獻[3](郭偉，曾建民.微量元素La,Sb,Ti和Mn對ZA27合金力學(xué)性能的影響，廣西大學(xué)學(xué)報，2007,27(3):192-195.)研究了微量元素La、Sb、Ti和Mn對ZA27合金力學(xué)性能的影響，發(fā)現(xiàn)四種元素加入適量時均能不同程度細化合金顯微組織，抗拉強度和延伸率均有提高，且耐磨性能也有所提高。本發(fā)明提出一種熔煉時通過添加合金元素來提高鋅基合金耐磨性能的新方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明通過在合金熔煉時加入合金元素，提高鋅基合金的耐磨性能，可以廣泛的指導(dǎo)其在生產(chǎn)和實踐方面的應(yīng)用。本發(fā)明提出一種新型耐磨多元鋅基合金，其特征在于合金成分為Si:2.53.5%，RE:0.10.27%，Ni-Ti(Ni50%，Ti50%):0.10.2%，Cr:0.10.2%，Al:2729%，Cu:2.02.5%，Mg:0.010.02%，余量為Zn。具體實施例方式實施例l:選取成分為Si:2.5%,RE:0.1%，Ni-Ti為0.10/0，Cr:0.1%，Al:27%，Cu:2.0%，Mg:0.01%，余量為Zn的多元鋅鋁合金。熔煉工藝為在感應(yīng)熔煉電爐中先加入鋁錠、鋁銅中間合金、鋁鉻中間合金、鋅錠和適量的Si、Ni-Ti合金，待完全熔化后，充分?jǐn)嚢?，加入適量的RE，在70075(TC時保溫5min使各元素均勻化，而后用鐘罩壓入鎂條以減少燒損率。用0.2%的鋅合金除氣精煉劑進行除氣精煉，靜置10min后扒渣，待溫度為570590。C時澆注，再制成磨損試樣。磨損試驗在國產(chǎn)MM-2000型銷盤式試驗機上進行，采用滾動摩擦方式，上試樣轉(zhuǎn)速為180r/m，下試樣轉(zhuǎn)速為200r/m。實驗前將試樣加工為^40x^l6xl0mm圓環(huán)，對磨件材料為40Cr鋼(HRC51—53)，尺寸為04Ox016xlOmm的圓環(huán)。磨損量以試樣磨損前后的質(zhì)量差來衡量，稱量采用MA110電子分析天平，精度為0.0001g。摩擦類型為油潤滑摩擦，所用潤滑油為30#機油。試驗開始前，先進行30min的預(yù)跑合，跑合完畢后用丙酮超聲清洗測定原始重量。然后分別在300N、600N、900N的載荷下進行5h的磨損試驗，磨損試驗結(jié)束后，將試樣用丙酮超聲清洗30min，再測定試樣的重量，并計算出試樣的磨損量(磨損失重)，同時測合金的力學(xué)性能，測得的磨損量和力學(xué)性能見表l。實施例2:選取成分為Si:3.0%，RE:0.2%，Ni-Ti為0.150/0，Cr:0.15%，Al:28%，Cu:2.3%，Mg:0.015%,余量為Zn的多元鋅鋁合金。熔煉工藝和磨損實驗同實施例1，同時測合金的力學(xué)性能，測得的磨損量和力學(xué)性能見表l。實施例3:選取成分為Si:3.5%，RE:0.27%，Ni-Ti為0.2%，Cr:0.2%，Al:29%，Cu:2.5%，Mg:0.02%，余量為Zn的多元鋅鋁合金，熔煉工藝和磨損實驗同實施例1，同時測合金的力學(xué)性能，測得的磨損量和力學(xué)性能見表l。對比例選取鋅鋁合金(ZA27)，其成分為A1:28%，Cu:2.3%，Mg:0.015%，余量為Zn。熔煉工藝為在感應(yīng)熔煉電爐中先加入鋁錠、鋁銅中間合金、鋅錠，待完全熔化后，充分?jǐn)嚢?，?0075(TC時保溫5min使各元素均勻化，而后用鐘罩壓入鎂條以減少燒損率。用0.2%的鋅合金除氣精煉劑進行除氣精煉，靜置10min后扒渣，待溫度為57059(TC時澆注，再制成同實施例1相同的磨損試樣。磨損實驗同實施例1，同時測合金的力學(xué)性能，測得的磨損量和力學(xué)性能見表l。表1摩擦磨損實驗數(shù)據(jù)及力學(xué)性能數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>權(quán)利要求1、本發(fā)明涉及一種新型耐磨多元鋅基合金，其特征在于合金成分為Si2.5～3.5％，RE0.1～0.27％，Ni-Ti(Ni50％，Ti50％)0.1～0.2％，Cr0.1～0.2％，Al27～29％，Cu2.0～2.5％，Mg0.01～0.02％，余量為Zn。。全文摘要本發(fā)明涉及一種新型耐磨多元鋅基合金，其特征在于合金成分為Si2.5～3.5％，RE0.1～0.27％，Ni-Ti(Ni50％，Ti50％)0.1～0.2％，Cr0.1～0.2％，Al27～29％，Cu2.0～2.5％，Mg0.01～0.02％，余量為Zn。通過在合金熔煉時加入合金化元素，提高鋅鋁合金的耐磨性能，可以廣泛的指導(dǎo)其在生產(chǎn)和實踐方面的應(yīng)用。文檔編號C22C18/00GK101386934SQ20081015639公開日2009年3月18日申請日期2008年10月9日優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日發(fā)明者司乃潮,司松海申請人:鎮(zhèn)江憶諾唯記憶合金有限公司