[发明专利]低熔点锌基合金及应用该合金制备轻钢字的方法

说明书

本发明涉及一种低熔点锌基合金及应用该合金制备轻钢字的方法。

众所周知，锌铝铜合金是一种制造打字机轻钢字及作为防腐蚀材料和其它成型物的常用合金，现有的低熔点合金主要是由3份铜、4份铝、93份锌组成。这种配比的合金其不足之处在于硬度不够，易氧化腐蚀，如改变其成份配比，也可提高硬度，但冲击韧性明显降低，铸出的轻钢字，稍有碰撞，边角易掉渣。如用现有配比的合金，制造轻钢字，其硬度低，耐磨性差;作为普通钢板防腐层或其它成型物时，易于氧化、防腐效果也差，不能满足人们的需要。

为了克服上述现有合金的不足之处，本发明提供了一种低熔点，高硬度、耐腐蚀的新合金。这种合金主要由锌、铝、铜和稀土金属所组成。以锌为主体，在锌（93份）、铝（4份）、铜（3份）的现有合金中引入0.5～5.0份稀土金属，所说的稀土金属是一种含有铈50%（重）、镧23%（重）、镨12%（重）、钕15%（重）的稀土金属。然后在500℃下熔融，便制得了本发明的低熔点锌基合金。

本发明的这种低熔点锌基合金适用于制作多种打字机用轻钢字，也可浇铸成其它成型物，或用作钢板表面的防腐保护层。本发明的低熔点锌基合金是可应用于许多领域的新合金材料。

根据本发明，首先取普通铸字用的锌合金（由93份锌、4份铝、3份铜组成）投入熔炉中常压400℃下融化，然后加入0.5～5份重的稀土金属，所说的稀土金属为铈50%（重）、镧23%（重）、镨12%（重），钕15%（重）。由于稀土金属的比重小，开始时漂浮在锌合金熔融体表面，当温度升至500℃后，稍加搅动，约15分钟，稀土金属逐渐熔化，成为均匀的、流动性优良的熔融状态，然后注入铜模中，冷却后便制成所期望的产物。

此外，本发明中所用的“份数”均指“重量份数”。

参照例1：

取锌93克、铝4克、铜3克配比的合金放入熔炉中加热，在常压下400℃时合金呈熔融状态。然后注入模具中，冷却后制成长方形坯料，并抛光成33×5×5mm的长方条，然后进行测试，测试结果见表1。

实施例1：

取普通铸字用的锌合金（锌为93份、铜为3份、铝为4份）5000克，投入熔炉中在常压下400℃时融化，然后加入50克的稀土金属（其中铈为50%（重）、镧为23%（重）、镨为12%（重）、钕为15%（重），由于后者比重小，开始时漂浮在锌合金熔融体表面，当温度升至500℃后，约15分钟，稍加搅动，稀土金属逐渐熔化，成为均匀的、流动性优良的熔融状液体，然后将熔融体注入模具中，冷却后制出长方形坯料，最后抛光制成33×5×5mm的长方条，测试结果见表1。

实施例2～3：

操作步骤同实施例1，只是稀土金属加入量不同，稀土金属加入量和产物测试结果见表1。

注：以上测试数据和结果是由国家有色金属及电子材料分析测试中心所提供。

从表1中可以看出，稀土金属的含量即不可过低，也不可过高。稀土金属含量过低时，合金的硬度不够;稀土金属含量过高（如超过5份）时，制出的低熔点稀土合金发脆、硬度和韧性也明显下降。因此，稀土金属含量一般为0.2～5.0份，优选为1.0～3.0份，最好为2.0份。

从上面的叙述可以看出，在稀土金属合量的优选范围内，本发明的低熔点锌基合金和现有的合金相比，冲击韧性不变而硬度有明显提高，耐腐蚀和抗氧化性也较好，从而使本发明的合金应用范围更广。使用本发明的合金在普通铸字机中铸字，可明显提高轻钢字的表面硬度而韧性不变，制得的字棱角丰满，碰撞中不易掉渣缺角，且抗氧化性好，现有普通常用轻钢字一般使用约一万次便需更换。而使用本发明合金制得的轻钢字打字4～5万次仍完好无损。

以上实施例只是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明。