[发明专利]一种安全型防爆铝合金及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种安全型防爆铝合金，属铝合金领域。

本发明还涉及该安全型防爆铝合金的制备方法。

背景技术

防爆合金材料是在易燃易爆场合，需用防爆合金材料制作某些机器零部件、工装卡具和操作工具等。现有的防爆合金有铜合金、铝合金、锌合金等。由于防爆铝合金密度小、塑性好，经过适当的合金化和热处理，可以达到很高的强度，在某些场合可以代替钢铁使用，因此被广泛应用。防爆铝合金可以制作煤矿井下使用的煤电钻、仪器仪表、移动式小型电气设备的外壳、灯具、罐笼、支柱等，由于防爆铝合金的导热性很好，在与其他物体摩擦碰撞时所产生的热大部分被工具所吸收而散去，磨削下的微粒所具有的热量较低，不会引起煤矿井下瓦斯的爆炸，具有很好的安全防爆性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种防爆效果好、无有害成分、价格便宜的安全型防爆铝合金，从而避免和防止安全事故发生。

本发明的目的是通过下列技术方案实现的：

安全型防爆铝合金，它由下述重量百分比的原料组成：

Si 2.5～3.0％、Cu 5.0～5.5％、Zn 1.0～1.5％、Mn 0.3～0.5％、

Ti 0.1～0.2％、B 0.01～0.05％、Cr 0.1～0.2％和余量Al。

所述防爆铝合金，其特征在所述防爆铝合金中，控制其杂质元素含量Fe＜0.2％、Mg＜0.02％。

所述防爆铝合金的制备方法，它按下述步骤进行：

(a)将铝分别与硅、锰、铬、钛、硼制成中间合金，其重量配比分别为：铝∶硅为80∶20，铝∶锰为90∶10，铝∶钛为95∶5，铝∶硼为99∶1、铝∶铬为95∶5，分别制成铝硅、铝锰、铝钛、铝硼、铝铬中间合金，

(b)将余量铝减去各中间合金中铝，剩余铝加入有芯感应电炉加热，当铝 液温度达到720～740℃时，加入12.5～15重量％的铝硅中间合金、3～5重量％铝锰中间合金、2～4重量％铝钛中间合金、1～5重量％铝硼中间合金、2～4重量％铝铬中间合金，在铝液温度稳定在710℃时保温1.5小时，加入Zn 1.0～1.5重量％锌、5.0～5.5重量％铜，充分搅拌后，添加净化剂，对合金液进行净化处理、静置、浇铸得到产品。

本发明产品以铝为主体加入Si、Cu、Zn、Mn、Ti、B、Cr多种元素，限制Fe、Mg含量，经过大量试验筛选而确定的配方，其中各添加元素的主要作用如下：

其中硅：可改善合金的铸造性能和机械性能，改善合金的气密性；铜：起固熔强化作用，提高合金强度；锌：降低硬度，提高塑性；锰：阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显著细化再结晶晶粒；钛和硼：起到细化铸造组织的作用；铬：进行变质处理能改善合金的塑性，提高抗腐蚀能力。

本发明产品按着国家制定了标淮GB13813-92“煤矿用金属材料摩擦火花安全性试验方法和判定规则”和GB10686“金属工具类防爆检测方法和判定规则”进行试验，其结果如下：

高速冲击：试样分三组，每组40次进行试验，共计120次试验，未发生引燃现象。

自由落锤冲击：试样分三组，每组32次进行试验，共计96次试验，未发生引燃现象。

防爆性能：通过3组120次高速冲击试验和3组96次自由落锤冲击试验，都未发生引燃可燃气体现象。由此可以证明本发明的防爆铝合金可以在易燃易爆环境中使用，不会产生火花引燃引爆现象，安全可靠。

从试验结果可以看出本发明的防爆合金完全符合标准要求，是一种安全的防爆合金。

由于采取上述技术方案使本发明技术与已有技术相比具有如下优点及效果：

(a)本发明防爆铝合金，由于采用复合中间合金元素添加到铝基体中，具有防爆性好、安全性高、密度小、塑性好，易加工成型，广泛应用于煤矿生产安全上；

(b)原料配比合理，制备方法科学、成本低。

具体实施方式

实施例1