一種高強(qiáng)耐磨鑄造鋁合金的制作方法
【專利摘要】一種高強(qiáng)耐磨鑄造鋁合金，合金化學(xué)成分為：Zn12～13％，Si1.5～2.5％，Sb3～5％，Ti0.1-0.2％，B0.1-0.2％，F(xiàn)e＜0.2％，其余為A1；先將純鋁及鋁硅中間合金熔化，再加入純鋅，待全部熔化后加入純銻，熔化后在700～720℃左右加入鋁鈦硼細(xì)化劑，充分?jǐn)嚢枞刍?，保?0分鐘，即可扒渣澆注到鑄模中。本合金強(qiáng)度和耐磨性優(yōu)于ZQSn5-5-5合金，摩擦系數(shù)與ZQSn5-5-5合金相近，可代替ZQSn5-5-5合金制作單金屬軸瓦、軸套，也可以替代ZL401制作一些高強(qiáng)零件，如大型型板、支架等。
【專利說明】一種高強(qiáng)耐磨鑄造鋁合金
【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種鑄造鋁合金，具體是耐磨鑄造鋁合金。
【背景技術(shù)】
[0001]鑄造鋁合金的主要強(qiáng)化添加元素有硅、銅、鎂、鋅，國家標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)主要添加元素硅、銅、鎂、鋅加入量的多少，將鑄造鋁合金分成了鋁硅類、鋁銅類、鋁鎂類和鋁鋅類四個(gè)大類。鋁銅類合金鑄造性能差、鋁鎂類合金熔煉和鑄造工藝復(fù)雜，鋁硅類合金鑄造性能及綜合力學(xué)性能好，是品種最多、應(yīng)用最廣的鑄造鋁合金，除了用于一般的結(jié)構(gòu)件，高硅含量的鋁硅類合金耐磨性較好，是主要的鋁活塞合金。
[0002]鑄造鋁鋅類合金鑄造性能不及鑄造鋁硅類合金，但壁厚效應(yīng)小，熔鑄工藝簡(jiǎn)單，形成氣孔的敏感性小，焊接性好、切削加工性能很好，可以獲得表面光潔度很高的零件；合金元素鋅在鋁中的固溶度很大，并且具有自淬火傾向，鑄態(tài)強(qiáng)度性能高，而且具有很大的時(shí)效強(qiáng)化潛力，是發(fā)展高強(qiáng)度鑄造鋁合金的基礎(chǔ)合金。
[0003]國家標(biāo)準(zhǔn)中，鑄造鋁鋅類合金只有ZL401和ZL402兩個(gè)牌號(hào)，其中ZL401是通過添加合金元素硅和鎂提高合金的流動(dòng)性和力學(xué)性能，由于硅含量較高，需要進(jìn)行變質(zhì)處理，此合金鑄態(tài)即具有較高的強(qiáng)度性能，常用于制作模具及支架類零件；ZL402是通過添加合金元素鎂、鉻、鈦提高合金的力學(xué)性能和耐蝕性，此合金淬火敏感性小，尺寸穩(wěn)定，加工性能好，常用于制作精密儀器儀表零件及承受大動(dòng)載荷的飛機(jī)零件。
[0004]銅基軸承合金是常用的高強(qiáng)度軸瓦材料，耐磨性能和力學(xué)性能優(yōu)良，錫鋅鉛青銅ZQSn5-5-5常用于制造在中等負(fù)荷下工作的單金屬軸瓦、軸套等耐磨件，但銅合金原材料價(jià)格高、密度大、生產(chǎn)成本高，而且含有金屬鉛，不環(huán)保。鋁硅合金的鑄態(tài)金相組織為鋁基體上分布著高硬度的共晶或初晶硅相，不能直接用來鑄造軸瓦、軸套等耐磨件，需要通過軋制成形，以使鑄態(tài)組織中的硅相破碎，軋制成形工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種新型高強(qiáng)耐磨鑄造鋁鋅類合金，鑄態(tài)即可達(dá)到較高的強(qiáng)度性能，還具有很好的耐磨性和減摩性，熔鑄工藝簡(jiǎn)單，可以用來代替ZQSn5-5-5制造中等負(fù)荷下工作的單金屬軸瓦、軸套等高強(qiáng)耐磨件。
[0006]本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所提供的技術(shù)方案是:合金化學(xué)成分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)范圍為:Znl2 ~13%，Sil.5 ~2.5%，Sb3 ~5%，Mg0.15 ~0.3%,Ti0.1-0.2%,B0.1-0.2%,Fe< 0.2%，其余為Al ;加料順序?yàn)榧冧X一鋁硅中間合金一純鋅一純銻一鋁鈦硼細(xì)化劑，先將純鋁及鋁硅中間合金熔化，再加入純鋅，待全部熔化后加入純銻，熔化后在700~720°C左右加入鋁鈦硼細(xì)化劑，充分?jǐn)嚢枞刍?，保?0分鐘，即可扒渣澆注。本合金、ZQSn5-5-5、ZL401合金性能對(duì)比見表1。
[0007]本發(fā)明的有·益效果是:本合金強(qiáng)度和耐磨性優(yōu)于ZQSn5-5_5合金，摩擦系數(shù)與ZQSn5-5-5合金相近，密度小，原材料價(jià)格便宜，代替ZQSn5_5_5合金制作單金屬軸瓦、軸套等經(jīng)濟(jì)效益顯著；另一方面，本合金力學(xué)性能優(yōu)于ZL401合金，不需要進(jìn)行變質(zhì)處理，可以替代ZL401制作一些高強(qiáng)零件，如模具、大型型板、支架等，使用質(zhì)量高。
表1:本合金、ZQSn5-5-5、ZL401性能對(duì)比表
【權(quán)利要求】
1.一種高強(qiáng)耐磨鑄造鋁合金，包括Al、Zn，其特征是它還包括S1、Sb、Mg、T1、B，各組分的質(zhì)量百分比為 Znl2 ~13%,Sil.5 ~ 2.5%,Sb3 ~5%,Mg0.15 ~0.3%,Ti0.1-0.2%,B0.1-0.2%, Fe < 0.2%，其余為 Al。
【文檔編號(hào)】C22C21/10GK103667826SQ201410003482
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】王桂青, 劉燕, 任國成 申請(qǐng)人:山東建筑大學(xué)