一种压铸用的锌合金及其制备方法和用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及金属材料领域，具体是一种压铸用的锌合金及其制备方法和用途。
【背景技术】
[0002] 压铸件是一种压力铸造的零件，是使用装好铸件模具的压力铸造机械压铸机，将 加热为液态的铜、锌、铝或锌合金等金属浇入压铸机的入料口，经压铸机压铸，铸造出模具 限制的形状和尺寸的铜、锌、铝零件或锌合金零件，这样的零件通常就被叫做压铸件。压铸 件在不同的地方有不同的叫法，如压铸零件、压力铸件、压铸件、压铸铝、压铸锌件、压铸铜 件、铜压铸件、锌压铸件、铝压铸件铝压铸件、铝压合金铸件、锌合金压铸零件等。由于金属 铜、锌、铝及锌合金具有很好的流动性和可塑性，而且铸造加工是在有压力的压铸机中铸 造，因此铝压铸件可以做出各种较复杂的形状，也可作出较高的精度和光洁度，从而很大程 度的减少了铸件的机械加工量和金属铜、锌、铝或锌合金的铸造余量，不仅节约了电力、金 属材料、还大大节约了劳动成本;而铜、锌、铝及锌合金具有优良的导热性，较小的比重和高 可加工性;从而压铸件被广泛应用于汽车制造、内燃机生产、摩托车制造、电动机制造、油栗 制造、传动机械制造、精密仪器、园林美化、电力建设、建筑装饰等各个行业。
[0003]现有压铸用锌合金材料通常包括铝、铁、铜、锌等成分，由于合金中各元素的含量 不同，因此各元素在合金中空间分布差异较大，导致各合金综合性能不同，特别是力学性能 上差异较大。铸造过程容易出现疏松、偏析等缺陷，并且其使用温度也较低，常常由于重载 条件下摩擦磨损所产生的大量放热使得零部件温度过热而难以使用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种适用于高温重载工作的压铸用的锌合金及其制备方 法和用途，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： 一种压铸用的锌合金，由以下按照质量百分比的成分组成：铁4.15-4.35%、锌11.1-11 · 5%、铜9 · 23-9 · 45%、钼1.05-1 · 20%、硒0 · 36-0.42%、铟0 · 36-0 · 39%、镓1 · 23-1 · 28%，余量为 错。
[0006]作为本发明进一步的方案:所述压铸用的锌合金，由以下按照质量百分比的成分 组成:铁4 · 20-4 · 30%、锌11 · 2-11 · 4%、铜9 · 33-9 · 38%、钼1 · 10-1 · 15%、硒0 · 38-0 · 40%、铟0 · 37-0 · 38%、镓1 · 25-1 · 27%，余量为铝。
[0007]作为本发明进一步的方案:所述压铸用的锌合金，由以下按照质量百分比的成分 组成:铁4 · 25%、锌11 · 3%、铜9 · 35%、钼1 · 13%、硒0 · 39%、铟0 · 37%、镓1 · 26%，余量为铝。
[0008]所述压铸用的锌合金的制备方法，包括以下步骤： 1)将铁、锌、铜、钼、错放入真空熔炼炉坩埚中，抽真空至8Xl(T2Pa以上，开始升温，待 温度升至850-900°C后，停止抽真空并向真空熔炼炉中充入惰性气体至4X104Pa;然后继续 升温至1270-1300°C，待铁、锌、铜、钼、铝完全溶解后，开始在铁、铝、铜、钼、锌合金液中充入 惰性气体并搅拌30-40分钟，将合金液冷却，得到中间合金； 2) 将中间合金与硒、铟、镓加入到真空熔炼炉坩埚中，抽真空至8X l(T2Pa以上，开始升 温，待温度升至850-900°C后，停止抽真空并向真空熔炼炉中充入惰性气体至4 X104Pa;然 后继续升温至1270-1300°C，待合金完全溶解，精炼静置25-35分钟后，检验熔体成分合格后 即得精炼液； 3) 将精炼液降温至650-700°C后压铸到经过预热至250-275°C的模具型腔中，其中充型 开始时的精炼液熔体流速为〇. 4m/s、铸造压力为75MPa，充型率超过62 %后，提高精炼液的 熔体流速至2.5m/s、铸造压力为105MPa，直至充型压铸结束； 4)热处理:将压铸铸件在420°C条件下均匀化28-32h后水淬至室温后，再升温至160-170°C进行12-15h的时效处理，即得压铸用的锌合金。
[0009]所述锌合金在制备压铸件中的用途。
[0010] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： 本发明中各成分及含量的合理配置，保证锌合金具有足够的力学性能，特别是适用于 重载、高温使用环境下的力学性能，同时优化选取了压铸的工艺参数和精炼时惰性气体压 力参数，提高其合金力学性能。本发明不但具有优异的常温力学性能，即便在超过150°C的 条件下仍能满足使用要求，特别适用于制备高温重载工作条件下的压铸件。
【具体实施方式】
[0011] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本发明保护的范围。
[0012] 实施例1 本发明实施例中，一种压铸用的锌合金，由以下按照质量百分比的成分组成:铁4.15%、 锌11 · 1%、铜9 · 23%、钼1 · 05%、硒0 · 36%、铟0 · 36-0 · 3%、镓1 · 23%，余量为铝。
[0013] 制备过程，包括以下步骤： 1)将铁、锌、铜、钼、错放入真空熔炼炉坩埚中，抽真空至8Xl(T2Pa以上，开始升温，待 温度升至875°C后，停止抽真空并向真空熔炼炉中充入惰性气体至4X104Pa;然后继续升温 至1285°C，待铁、锌、铜、钼、铝完全溶解后，开始在铁、铝、铜、钼、锌合金液中充入惰性气体 并搅拌35分钟，将合金液冷却，得到中间合金。
[0014] 2)将中间合金与硒、铟、镓加入到真空熔炼炉坩埚中，抽真空至8Xl(T2Pa以上，开 始升温，待温度升至875°C后，停止抽真空并向真空熔炼炉中充入惰性气体至4 X104Pa;然 后继续升温至1285°C，待合金完全溶解，精炼静置30分钟后，检验熔体成分合格后即得精炼 液。
[0015] 3)将精炼液降温至675°C后压铸到经过预热至270°C的模具型腔中，其中充型开始 时的精炼液熔体流速为〇. 4m/s、铸造压力为75MPa，充型率超过62 %后，提高精炼液的熔体 流速至2.5m/s、铸造压力为105MPa，直至充型压铸结束。
[0016] 4)热处理:将压铸铸件在420°C条件下均匀化30h后水淬至室温后，再升温至165°C 进行14h的时效处理，即得压铸用的锌合金。
[0017] 实施例2 本发明实施例中，一种压铸用的锌合金，由以下按照质量百分比的成分组成:-4.35%、 锌11.5%、铜9.45%、钼1.20%、硒0.42%、铟0.39%、镓1.28%，余量为铝。制备过程与实施例1相 同。
[0018] 实施例3 本发明实施例中，一种压铸用的锌合金，由以下按照质量百分比的成分组成:铁4.20%、 锌11 · 2%、铜9 · 33%、钼1 · 10%、硒0 · 38%、铟0 · 37%、镓1 · 25-1 · 27%，余量为铝。制备过程与实施 例1相同。
[0019] 实施例4 本发明实施例中，一种压铸用的锌合金，由以下按照质量百分比的成分组成:铁4.30%、 锌11.4%、铜9.38%、钼1.15%、硒0.40%、铟0.38%、镓1.27%，余量为铝。制备过程与实施例1相 同。
[0020] 实施例5 本发明实施例中，一种压铸用的锌合金，由以下按照质量百分比的成分组成:铁4.25%、 锌11.3%、铜9.35%、钼1.13%、硒0.39%、铟0.37%、镓1.26%，余量为铝。制备过程与实施例1相 同。
[0021] 实施例6 本发明实施例中，一种压铸用的锌合金，由以