[发明专利]一种高强度耐磨有色合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度耐磨有色合金及其制备方法，该有色合金按重量百分比计由以下化学元素制备而得：铜3.5～7.0％、钛0.04～0.45％、锰0.06～0.64％、锑0.02～0.43％、镍0.3～0.7％、钴1.1～1.9％、锆0.15～0.4％、钪0.15～2.0％，余量为铝；本发明所制备的有色合金在循环磨损次数在5万次时磨损率为0.48，循环磨损次数在30万次时磨损率为0.081；该有色合金的抗拉强度高达450～480Mpa，其强度基本可以同钢材相媲美；延伸率最高达到22％，显示出良好的抗冲击性能；表面硬度达到125HB，能够满足大部分机械结构件的要求，具有优良的机械性能。

技术领域

本发明涉及有色合金技术领域，具体涉及一种高强度耐磨有色合金及其制备方法。

背景技术

有色合金是工业中应用最广泛的有色金属结构材料，在航空和航天和汽车及机械制造，船舶及化学工业中已大量应用，工业经济的飞速发展，对有色合金的焊接件的需求也越来越多。

在专利号为CN109852798A中公布了一种重有色金属合金材料的制备方法，该发明制得的产品纯度高，杂质残留少，粒径适宜，具有很好的应用前景，可以将冶金固废还原成重有色金属合金材料，将低成本冶金固废转化成精细的重有色金属合金材料，有效降低了工艺成本；但是该有色合金仍然存在下述缺陷：1、现有方法制备的有色合金由于其耐磨性差，不能长时间使用，导致其容易损坏，比较浪费材料，同时不具有良好的机械性能，不能满足大部分机械设备；2、在原料熔炼的过程中，不能有效的将原料进行混合，促进合金的融合；同时不能通过打磨石和刮刀进行打渣；3、不便于倾倒熔液，倾倒过程中没有设置钢丝绳保证熔炼炉的稳定性；并且不便于调节熔炼炉的高度，方便加料。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种高强度耐磨有色合金及其制备方法：

1、本发明所制备的有色合金在循环磨损次数在5万次时磨损率为0.48，循环磨损次数在30万次时磨损率为0.081；本发明的抗拉强度高达450～480Mpa，其强度基本可以同钢材相媲美；延伸率最高达到22％，显示出良好的抗冲击性能；表面硬度达到125HB，能够满足大部分机械结构件的要求，本发明具有优良的机械性能；

2、本发明通过第一转轴和十字型轴带动搅拌轴转动，搅拌轴带动搅拌杆和打磨石转动，搅拌促进合金的融合；通过打磨石和刮刀的设置，便于对熔炼炉内壁除渣，对熔渣进行清理，清理效率高，避免残渣影响熔炼的效果；

3、本发明通过齿轮转动，带动熔炼炉倾倒，并且通过钢丝绳的设置，保证熔炼炉倾倒过程中的稳定性，避免造成安全事故，同时通过气缸的设置，便于调节熔炼炉的高度，方便使用。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高强度耐磨有色合金，按重量百分比计由以下化学元素制备而得：铜3.5～7.0％、钛0.04～0.45％、锰0.06～0.64％、锑0.02～0.43％、镍0.3～0.7％、钴1.1～1.9％、锆0.15～0.4％、钪0.15～2.0％，余量为铝；

其中，该有色合金通过下述方法制备得到：

(1)、按上述组分配比根据需要配制的有色合金材料总量，计算出所需每种单质金属或中间合金的质量，进行物料准备；

(2)、将铝锭加入到熔炼设备中的熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度控制在700-800℃，熔炼的同时按先后顺序依次加入含铜、钛、锰、镍、钴、锆的中间合金或金属，将温度升高到900-950℃，待全部金属熔化后再加入锑块状金属，最后加入钪的中间合金；

(3)、在熔炼设备中精炼熔液，同时添加细化剂，并驱动第一伺服电机工作，带动丝杆转动，从而带动横梁下降，直至十字型轴插入搅拌轴顶部开设的十字型槽中，并驱动旋转电机工作，旋转电机通过第一转轴和十字型轴带动搅拌轴转动，搅拌轴带动搅拌杆和打磨石转动，搅拌促进合金的融合；