[发明专利]一种锌合金材料

说明书

技术领域

本发明属于合金领域，特别是指一种锌合金材料。

背景技术

锌合金因其熔点低，流动性好、比重低、耐腐蚀性能较好，适用于压铸仪表、汽车零件及外壳等部件，并且铸件表面光滑，表面处理效果好。

但锌合金中由于含有铅、锡、镉等杂质金属的存在，导致铸件老化而发生变形，体积胀大，可塑性下降。其主要是因为铅、锡、镉等在锌合金中的溶解度很小，而且集中于晶粒边界而成为阴极，富铝的固溶体为阳极，在电解质存在的情况下，产生电化学反应。另外，锌合金压铸件的工作环境受到限制，因为在高温下，其抗拉强度下降，在低温下其冲击性能够下降。

在锌合金中加入的元素中，铝能够改善合金的铸造性能，增加合金的流动性，引起固溶强化，提高机械性能，降低锌对铁的反应能力，减少对铁等元素的侵蚀。

因此，现认为铝在锌合金的量应当在3.8-4.3%之间，其理由是，锌合金的流动性当铝的会计师在5%时达到最大值而在铝含量为3%时为最小值；合金的冲击强度在铝的含量为3.5%时为最大值，铝的含量为6%时降低到最小值，含量超过4.3%时会变脆。

锌合金中铜的作用是增强合金的硬度和强度，提高合金的抗磨损性能；但铜的含量应当在0.7-1.1%之间，若超过了1.25%时，铸件尺寸和机械强度会因时效而产生变化，降低合金的可延伸性。

镁的作用是减少晶间腐蚀，细化组织，增加合金强度，改善抗磨损性能，但当镁的含量超过0.08%时，会产生热脆，韧性及流动性下降。

如何能够改善锌合金的缺陷，增加这些元素的含量并减少当含量超过理论标准时的负面影响，增加添加元素的有利影响，是本领域人员所面临的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种锌合金材料，通过本技术方案，改善了对部分添加元素的限制，提高了锌合金的使用范围。

一种锌合金材料，其组成按重量百分比包括，4.15-4.5%的铝、0.3-0.5%的铜、0.03-0.05%的镁、0.001-0.003%的钛、0.002-0.005%的硼，0.02-0.05%的铁，低于0.003%的铅、低于0.003%的锡、低于0.0003%的镉及余量的锌。

作为进一步的改进，所述锌合金材料，其组成按重量百分比包括，4.3-4.5%的铝、0.3-0.35%的铜、0.03-0.04%的镁、0.001-0.0015%的钛、0.002-0.003%的硼，0.03-0.05%的铁，低于0.003%的铅、低于0.003%的锡、低于0.0003%的镉及余量的锌。

作为进一步的改进，所述锌合金材料，其组成按重量百分比包括，4.5%的铝、0.35%的铜、0.03%的镁、0.0015%的钛、0.002%的硼，0.05%的铁，低于0.003%的铅、低于0.003%的锡、低于0.0003%的镉及余量的锌。

作为进一步的改进，所述锌合金材料，其组成按重量百分比包括，4.4%的铝、0.3%的铜、0.04%的镁、0.0012%的钛、0.003%的硼，0.05%的铁，低于0.003%的铅、低于0.003%的锡、低于0.0003%的镉及余量的锌。

所述钛是以钛锌合金的方式加入锌合金中。

所述硼是以氮化硼的方式加入到锌合金中，其中氮化硼为纳米颗粒。

本发明同现有技术相比的有益效果是：

通过在本发明的技术方案中加入钛，提高了组织的均匀，有利于提高杂质类铅、锡及镉的溶解度，减少电化学反应的发生。

通过在合金中加入硼元素，其作用是提高合金的耐磨损性能，并且能够提高合金的强度的同时提高合金的延伸性能。

在本合金中，提高了铝的添加量，并降低了因为铝加入超过理论标准而引起的脆性增加问题。

具体实施方式

以下通过具体实施例来详细说明本技术方案的内容，应当理解的是，以下的实施例仅能用来解释本发明而不能解释为是对本发明的限制。

在本发明中，所有的百分比在没有特别说明的情况下均指的是重量百分含量。

在本发明中，锌合金的熔炼工艺同现有技术没有明显区别。

一种锌合金材料，其组成按重量百分比包括，4.15-4.5%的铝、0.3-0.5%的铜、0.03-0.05%的镁、0.001-0.003%的钛、0.002-0.005%的硼，0.02-0.05%的铁，低于0.003%的铅、低于0.003%的锡、低于0.0003%的镉及余量的锌。

实施例1