專利名稱：一種提高鋅鋁合金摩擦磨損性能的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋅鋁合金制備技術(shù)領(lǐng)域，特指一種提高鋅鋁合金摩擦磨損性能的工藝方法。
背景技術(shù)：
鋅鋁合金主要應(yīng)用于代替部分青銅、黃銅制做的耐磨零件和模具，制作殼體薄壁零件和閥門等。鋅鋁合金作為耐磨材料是其應(yīng)用最多的一個方面，在重載、低速條件下工作的各種耐磨零件。鋅鋁合金具有很多其他金屬材料無法比擬的特性，綜合性能突出:它的熔點低(鋅熔點419.5°C)，具有優(yōu)良的鑄造和加工性能，可制造出復(fù)雜形狀的零部件；鋅鋁合金摩擦系數(shù)小對油親合力大,機械性能優(yōu)異,可作為耐磨材料(如軸瓦)和青銅代替材料；鋅鋁合金還可以作為模具合金，可以進行薄板成型加工；它還可作為模具合金，能降低工業(yè)噪音和減輕機械振動。目前，美國、加拿大等工業(yè)發(fā)達國家有較多應(yīng)用成功的實例，僅美國就有著數(shù)十家公司與廠家研究、使用鋅鋁合金。然而，通常使用的鋅鋁合金仍然存在一些問題:如塑韌性差、組織成分不均勻，尺寸穩(wěn)定性低、工作溫度低等缺點，多年來人們?yōu)榭朔@些缺點以便擴大其應(yīng)用范圍進行了不懈的努力。本發(fā)明開發(fā)出一種提高鋅鋁合金摩擦磨損性能的工藝方法。

發(fā)明內(nèi)容
一種提高鋅鋁合金摩擦磨損性能的工藝方法，其特征為:以工業(yè)鋁錠AOO號、鋅錠O號、電解銅、結(jié)晶硅、TiNi合金、純鎂為原料。成分為A126-28wt%、Cu2.2-2.8wt% (以含銅50wt%的鋁銅中間合金形式加入)、Sil.0-1.5wt%(以含硅28wt%的鋁硅中間合金形式加入)、TiNi合金(以含鈦45wt%、鎳55界七％的合金形式加入)、純Mg0.01-0.02wt%、余量是Zn的比例稱重后在中頻感應(yīng)熔煉爐中熔煉。熔煉工藝為:加入鋁錠、鋁銅中間合金、鋁硅中間合金、鎳鈦中間合金、鋅錠，升溫至60(T650°C時保溫6min-8 min使各元素均勻化，為減少鎂的燒損用鐘罩將鎂壓入金屬液中，·用含金屬液0.2wt%的脫水ZnCl2進行精煉，精煉時用鐘罩將脫水ZnCl2壓入金屬液中，靜置8min-10min后扒渣除氣，待溫度為560°C _580°C時進行澆注。鑄造工藝為:采用普通金屬型鑄造方法，以及對鑄型施加整體振動。振動裝置采用機械激振(頻率50Hz,振幅15-30mm,振幅大于30mm后無法燒注成型)裝置。將金屬型鑄型放在振動臺上,邊振動邊澆鑄,將熔煉好的鋅鋁合金溶液澆鑄成棒狀試樣毛坯,尺寸為Φ 50mm，長400mmo將棒材加工成國家標(biāo)準試棒，室溫拉伸力學(xué)性能測試在WE-10型液壓式拉伸實驗機上進行，力學(xué)性能如表I所示。再在棒材上取樣,通過線切割加工出摩擦磨損試樣,摩擦磨損試樣為圓環(huán)狀，具體尺寸:外徑Φ50 mm，內(nèi)孔Φ10 mm，環(huán)厚度8mm。對磨件尺寸同上，材質(zhì)為45#鋼，硬度50 - 54HRC。摩擦磨損是在國產(chǎn)MM-2000型銷盤式試驗機上進行。磨損量以試樣磨損前后的質(zhì)量差來衡量，稱量采用MAllO電子分析天平，精度為0.0OOlg。摩擦磨損類型為油潤滑摩擦磨損，所用潤滑油為46#機油，滴油速度為30滴每分鐘。各試樣開始試驗前，先進行30min的預(yù)跑合，跑合完畢后測定原始重量，然后加載至預(yù)定的載荷進行預(yù)定時間的磨損試驗。摩擦磨損試驗結(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)。每次測試前試樣和對磨件都要用丙酮清洗，每次測試后下一次測試前要將對磨件用砂紙磨到1200號，防止下一次測試時對磨件的表面粗糙度發(fā)生變化。實驗中，鋼環(huán)轉(zhuǎn)速200r/min，銅環(huán)轉(zhuǎn)速180r/min，相對滑動速度0.05236m/S。表1不同振幅對鋅鋁合金力學(xué)性能的影響
權(quán)利要求
1.一種提高鋅鋁合金摩擦磨損性能的工藝方法，其特征為:以工業(yè)鋁錠AOO號、鋅錠O號、電解銅、結(jié)晶硅、TiNi合金、純鎂為原料，成分為A126-28wt%、Cu2.2-2.8wt%以含銅50wt%的鋁銅中間合金形式加入、Sil.0-1.5wt%以含硅28wt%的鋁硅中間合金形式加入、TiNi合金以含鈦45wt%、鎳55wt%的合金形式加入、純Mg0.01-0.02wt%、余量是Zn的比例稱重后在中頻感應(yīng)熔煉爐中熔煉；熔煉工藝為:加入鋁錠、鋁銅中間合金、鋁硅中間合金、鎳鈦中間合金、鋅錠，升溫至60(T650°C時保溫6min-8 min使各元素均勻化，為減少鎂的燒損用鐘罩將鎂壓入金屬液中，用含金屬液0.2wt%的脫水ZnCl2進行精煉，精煉時用鐘罩將脫水ZnCl2壓入金屬液中，靜置8min-10min后扒渣除氣，待溫度為560°C _580°C時進行澆注；鑄造工藝為:采用普通金屬型鑄造方法，以及對鑄型施加整體振動；振動裝置采用機械激振裝置，頻率50Hz，振幅15-30mm ;將金屬型鑄型放在振動臺上，邊振動邊澆鑄，將熔煉好的鋅鋁合金溶液澆鑄成棒狀試樣毛坯，尺寸為Φ 50mm，長400mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種提高鋅鋁合金摩擦磨損性能的工藝方法,將棒材加工成國家標(biāo)準試棒，室溫拉伸力學(xué)性能測試在WE-10型液壓式拉伸實驗機上進行，再在棒材上取樣,通過線切割加工出摩擦磨損試樣,摩擦磨損試樣為圓環(huán)狀,具體尺寸:外徑Φ50 mm,內(nèi)孔Φ10 mm，環(huán)厚度8mm;對磨件尺寸同上，材質(zhì)為45#鋼，硬度50 — 54HRC ;摩擦磨損是在國產(chǎn)MM-2000型銷盤式試驗機上進行；磨損量以試樣磨損前后的質(zhì)量差來衡量，稱量采用MAllO電子分析天平,精度為0.0OOlg ;摩擦磨損類型為油潤滑摩擦磨損，所用潤滑油為46#機油，滴油速度為30滴每分鐘；各試樣開始試驗前，先進行30min的預(yù)跑合,跑合完畢后測定原始重量，然后加載至預(yù)定的載荷進行預(yù)定時間的磨損試驗；摩擦磨損試驗結(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；每次測試前試樣和對磨件都要用丙酮清洗，每次測試后下一次測試前要將對磨件用砂紙磨到1200號，防止下一次測試時對磨件的表面粗糙度發(fā)生變化；實驗中，鋼環(huán)轉(zhuǎn)速200r/min，銅環(huán)轉(zhuǎn)速ISOr/min，相對滑動速度0.05236m/s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種提高鋅鋁合金摩擦磨損性能的工藝方法,機械振動振幅為20mm - 30mm時，鋅鋁 合金力學(xué)性能和摩擦磨損性能最優(yōu)。
全文摘要
本發(fā)明開發(fā)出一種提高鋅鋁合金摩擦磨損性能的工藝方法，屬于鋅鋁合金制備技術(shù)領(lǐng)域，其特征為其特征為以工業(yè)鋁錠A00號、鋅錠0號、電解銅、結(jié)晶硅、TiNi合金、純鎂為原料，按比例稱重后在中頻感應(yīng)熔煉爐中熔煉。采用普通金屬型鑄造方法，以及對鑄型施加整體振動。振動裝置采用機械激振(頻率50Hz，振幅15-30mm)裝置。將金屬型鑄型放在振動臺上，邊振動邊澆鑄，將熔煉好的鋅鋁合金溶液澆鑄成棒狀試樣毛坯，尺寸為Φ50mm，長400mm，然后進行力學(xué)性能和摩擦磨損性能測試。
文檔編號C22C18/04GK103243239SQ20131021938
公開日2013年8月14日 申請日期2013年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年6月4日
發(fā)明者李曉薇, 王懷慶, 司松海, 劉光磊, 楊嵩 申請人:鎮(zhèn)江憶諾唯記憶合金有限公司