一种耐磨五金材料及工艺的制作方法

本发明涉及五金材料，具体为一种耐磨五金材料及工艺。

背景技术：

1、五金材料指的是用于五金件加工的金属材料，五金件是指用金、银、铜、铁、锡等金属通过加工，铸造得到的工具，用来固定东西、加工东西、装饰等，主要用于汽车、航天、建筑等行业。

2、磨损是工业领域和日常生活中常见的现象，造成这一现象的原因很多有物理化学和机械方面的，主要有磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损，是造成材料和能源损失的一个重要原因。五金材料的评价指标之一的耐磨性是指材料抵抗机械磨损的能力。相关技术中，目前五金件生产总体水平落后，材料耐磨性一般，材料容易断裂损坏，能源消耗高，环境污染严重，如果采用大量贵金属将提高生产成本。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种耐磨五金材料及工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种耐磨五金材料，由以下重量组份的成分组成：镍3～5份、钾3～5份、锌3～5份、钛5～8份、锰5～8份、镁5～8份、铝5～8份、钴1～3份、钼1～3份、金属碳化物0.5～1.5份，余量为fe以及不可避免的杂质。

4、作为本发明一种优选的技术方案，各成分的具体组成如下：镍4.2份、钾3.8份、锌4.0份、钛6.3份、锰7.1份、镁5.8份、铝5.5份、钴1.4份、钼2.0份、金属碳化物1.2份，余量为fe以及不可避免的杂质。

5、作为本发明一种优选的技术方案，所述不可避免的杂质其成分为磷、硫、铅中的任意一种或多种混合，且不可避免的杂质的成分组分不超过0.1份，不可避免的杂质中每一个成分的单一含量不超过0.04份。

6、作为本发明一种优选的技术方案，本发明还提供了一种耐磨五金材料的工艺，包括以下几个步骤：

7、s1、按照重量组分称取各原料，并将各原料放入搅拌机内搅拌混匀，获得混合料；

8、s2、将步骤s1所获得的混合料加入预热罐内，将预热罐进行密封，之后通入氩气保护，加压后进行预热处理；

9、s3、将步骤s2中所获得的预热后的混合料加入熔炼炉进行熔融处理，获得熔融料；

10、s4、将步骤s3中所获得的熔融料浇铸至模具中，冷却完成后获得粗坯；

11、s5、对步骤s4中所获得的的粗坯进行热处理，热处理之后获得耐磨的五金材料。

12、作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤s1中所获得的的各原料均为颗粒状，并通过60目筛网进行筛选。

13、作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤s1中所使用的搅拌机转速为60r/min～100r/min，搅拌机的搅拌时间为30min～50min。

14、作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤s2中，预热罐内通入氩气来排出空气，保持内部氩气的浓度不低于98％；预热罐在预热过程中其内部气压不低于5个标准大气压，预热温度为280℃～420℃，预热时间为30h～50h。

15、作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤s3中，熔融温度为1720℃～1860℃，熔融熔炼时间为70min～100min。

16、作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤s4中，浇筑温度为1420℃～1560℃，在浇筑完成后脱模在空旷区域通风状态下自然冷却。

17、作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤s5中，所述热处理过程为：预先将粗坯加热到320℃～420℃保温40min～70min，之后降温至120℃～180℃保温60min～80min，最后再升温至350℃～550℃保温30min～60min，处理完毕后在空旷区域通风状态下自然冷却。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所提供的五金材料，以铁作为主要的材料，并辅以多种额外的金属材料来提高五金材料的物理性能，增强其耐磨性能，提高强度，使用安全可靠，延长了使用寿命；且所用的原料为常见原料，原料充足且价格低廉，在大批量生产时进一步的降低成本；同时加工工艺简单，更易于大批量生产。

技术特征：

1.一种耐磨五金材料，其特征在于：由以下重量组份的成分组成：镍3～5份、钾3～5份、锌3～5份、钛5～8份、锰5～8份、镁5～8份、铝5～8份、钴1～3份、钼1～3份、金属碳化物0.5～1.5份，余量为fe以及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨五金材料，其特征在于：各成分的具体组成如下：镍4.2份、钾3.8份、锌4.0份、钛6.3份、锰7.1份、镁5.8份、铝5.5份、钴1.4份、钼2.0份、金属碳化物1.2份，余量为fe以及不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨五金材料，其特征在于：所述不可避免的杂质其成分为磷、硫、铅中的任意一种或多种混合，且不可避免的杂质的成分组分不超过0.1份，不可避免的杂质中每一个成分的单一含量不超过0.04份。

4.根据权利要求1～3任一所述的一种耐磨五金材料的工艺，其特征在于，包括以下几个步骤：

5.根据权利要求4所述的一种耐磨五金材料的工艺，其特征在于：所述步骤s1中所获得的的各原料均为颗粒状，并通过60目筛网进行筛选。

6.根据权利要求4所述的一种耐磨五金材料的工艺，其特征在于：所述步骤s1中所使用的搅拌机转速为60r/min～100r/min，搅拌机的搅拌时间为30min～50min。

7.根据权利要求4所述的一种耐磨五金材料的工艺，其特征在于：所述步骤s2中，预热罐内通入氩气来排出空气，保持内部氩气的浓度不低于98％；预热罐在预热过程中其内部气压不低于5个标准大气压，预热温度为280℃～420℃，预热时间为30h～50h。

8.根据权利要求4所述的一种耐磨五金材料的工艺，其特征在于：所述步骤s3中，熔融温度为1720℃～1860℃，熔融熔炼时间为70min～100min。

9.根据权利要求4所述的一种耐磨五金材料的工艺，其特征在于：所述步骤s4中，浇筑温度为1420℃～1560℃，在浇筑完成后脱模在空旷区域通风状态下自然冷却。

10.根据权利要求4所述的一种耐磨五金材料的工艺，其特征在于：所述步骤s5中，所述热处理过程为：预先将粗坯加热到320℃～420℃保温40min～70min，之后降温至120℃～180℃保温60min～80min，最后再升温至350℃～550℃保温30min～60min，处理完毕后在空旷区域通风状态下自然冷却。

技术总结
本发明公开了一种耐磨五金材料及工艺，所述五金材料由以下重量组份的成分组成：镍3～5份、钾3～5份、锌3～5份、钛5～8份、锰5～8份、镁5～8份、铝5～8份、钴1～3份、钼1～3份、金属碳化物0.5～1.5份，余量为Fe以及不可避免的杂质；其工艺为：称取各原料后利用搅拌机搅拌混匀，之后在预热罐内加压进行预热处理，再进行熔融处理后浇注获得粗坯，对粗坯进行热处理后获得耐磨的五金材料；本发明所提供的五金材料，以铁作为主要的材料，并辅以多种额外的金属材料来提高五金材料的物理性能，增强其耐磨性能，提高强度，使用安全可靠，延长了使用寿命；且所用的原料为常见原料，原料充足且价格低廉，在大批量生产时进一步的降低成本；同时加工工艺简单，更易于大批量生产。

技术研发人员：王勇,范星星,温强
受保护的技术使用者：东莞市铭钜五金制品有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15