一种锌合金铸件及其制备方法
阅读说明：本技术 一种锌合金铸件及其制备方法 (Zinc alloy casting and preparation method thereof ) 是由 贲东建 裴新军 刘光磊 于 2020-12-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种锌合金铸件及其制备方法,锌50-60份、铝15-20份、铜10-12份、镁4-6份、钛3-5份和铬3-5份,按照正确的质量比取得合适质量的金属物料,然后放置备用；S2、先将高纯度的锌锭置于坩埚中加热升温至420-430℃,然后依次加入铝块、铜块和钛,连忙升温至800-900℃,在金属溶解过程中,尽可能避免锌锅中合金液的搅动,任何方式的搅动都会导致更多的合金液与空气中氧原子的接触,且严格控制熔炼温度,尽量避免高温,当金属完全溶解后即可；本发明涉及锌合金铸件技术领域。该锌合金铸件及其制备方法,能够让钛提前与碳进行结合,减少了铬与碳的结合,降低了铸件内部的晶间腐蚀,大大的提高了锌合金铸件整体的质量,增加了锌合金铸件的使用寿命。(The invention discloses a zinc alloy casting and a preparation method thereof, wherein 50-60 parts of zinc, 15-20 parts of aluminum, 10-12 parts of copper, 4-6 parts of magnesium, 3-5 parts of titanium and 3-5 parts of chromium are obtained according to a correct mass ratio, and then are placed for later use; s2, firstly, placing a high-purity zinc ingot in a crucible, heating to 420-430 ℃, then sequentially adding an aluminum block, a copper block and titanium, continuously heating to 800-900 ℃, avoiding stirring of alloy liquid in a zinc pot as much as possible in the metal dissolving process, wherein the stirring in any mode can cause more contact of the alloy liquid and oxygen atoms in the air, strictly controlling the melting temperature, avoiding high temperature as much as possible, and only after the metal is completely dissolved; the invention relates to the technical field of zinc alloy castings. According to the zinc alloy casting and the preparation method thereof, titanium can be combined with carbon in advance, the combination of chromium and carbon is reduced, the intergranular corrosion in the casting is reduced, the integral quality of the zinc alloy casting is greatly improved, and the service life of the zinc alloy casting is prolonged.)
技术领域
本发明涉及锌合金铸件技术领域，具体为一种锌合金铸件及其制备方法。
背景技术
锌合金是以锌为基础加入其他元素组成的合金，常见的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等低温锌合金，锌合金熔点低，流动性好，易熔焊，钎焊和塑性加工，在大气中耐腐蚀，残废料便于回收和重熔；但蠕变强度低，易发生自然时效引起尺寸变化。熔融法制备，压铸或压力加工成材，按制造工艺可分为铸造锌合金和变形锌合金。现有的锌合金铸件使用越来越广泛，锌合金铸件适用压力铸造或重力铸造，汽车、拖拉机等机电部门的各种仪表壳体类铸件或浇注各种起重设备、机床、水泵等的轴承，并且近些年来又发展了高铝的高强度高耐磨性的铸造锌合金。
传统的锌合金铸件，不能够让钛提前与碳进行结合，增加了铬与碳的结合，增加了铸件内部的晶间腐蚀，大大的降低了锌合金铸件整体的质量，减少了锌合金铸件的使用寿命，一定程度上也增加了整体使用时的安全隐患，且整体的加工步骤繁琐，以及加工过程中不能对整体保护，氧气会与材料反应。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种锌合金铸件及其制备方法，解决了锌合金铸件整体效果不是很好的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种锌合金铸件，其原料按重量份比包括：锌50-60份、铝15-20份、铜 10-12份、镁4-6份、钛3-5份和铬3-5份。
本发明还公开了一种锌合金铸件的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、按照正确的质量比取得合适质量的金属物料，然后放置备用；
S2、先将高纯度的锌锭置于坩埚中加热升温至420-430℃，然后依次加入铝块、铜块和钛，连忙升温至800-900℃，在金属溶解过程中，尽可能避免锌锅中合金液的搅动，任何方式的搅动都会导致更多的合金液与空气中氧原子的接触，且严格控制熔炼温度，尽量避免高温，当金属完全溶解后即可；
S3、将S2得到的物料降温至600-610℃，然后加入工业纯镁，充入惰性气体均匀混合，完成后再次升温，然后加入铬，待全部熔融后即可，在熔融过程中，需要定时扒渣，使用一个多孔盘形扒渣耙，轻轻从浮渣下面刮过，尽可能避免合金液搅动，将刮出的渣盛起，扒渣耙在锌锅边轻轻磕打，使金属液流回锌锅中；
S4、采用中央熔炼炉，压铸机熔炉作保温炉,从而避免在锌锅中直接加锌锭熔化时造成大幅度温度变化，也可以采用先进的金属液自动送料系统，保持稳定的供料速度、合金液的温度及锌锅液面高度，然后将S3中得到的物料倒入，加温保持合金液的状态，然后倒入到铸件模具，倒入之后整理铸件模具周围，避免合金液四处溢流，保证合金液液面平整。；
S5、将S4中的铸件模具冷却至室温，将铸件置于钢质平板上，用机械对铸件周边及正反表面进行清理，使其光洁，然后再将其置于真空热处理炉中，进行中温回火，真空度2Pa，回火温度200℃，回火时间30min后冷却至室温即可制得锌合金铸件。
优选的，所述S1中，根据需要铸件的质量，然后按照各材料的质量比，即可对各材料的质量确定。
优选的，所述S2中，需要对合金液搅动时，要轻微的搅动，这样可以尽量减少与氧气的接触，减少浮渣的产生。
优选的，所述S3中，不要频繁的扒渣，保留熔融合金液表面一层薄的浮渣能有效保护合金液不会被氧化。
优选的，所述S5中，在对铸件清洁时，主要去除铸件表面的毛刺和颗粒块等等。
(三)有益效果
本发明提供了一种锌合金铸件及其制备方法。具备以下有益效果：
(1)、该锌合金铸件及其制备方法，通过其原料按重量份比包括：锌50-60份、铝15-20份、铜10-12份、镁4-6份、钛3-5份和铬3-5份，S1、按照正确的质量比取得合适质量的金属物料，然后放置备用；S2、先将高纯度的锌锭置于坩埚中加热升温至420-430℃，然后依次加入铝块、铜块和钛，连忙升温至800-900℃，在金属溶解过程中，尽可能避免锌锅中合金液的搅动，任何方式的搅动都会导致更多的合金液与空气中氧原子的接触，且严格控制熔炼温度，尽量避免高温，当金属完全溶解后即可；能够让钛提前与碳进行结合，减少了铬与碳的结合，降低了铸件内部的晶间腐蚀，大大的提高了锌合金铸件整体的质量，增加了锌合金铸件的使用寿命，一定程度上也降低了整体使用时的安全隐患，且整体的加工步骤简单，以及加工过程中对整体的保护，可以使氧气尽少与其反应。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供三种技术方案：一种锌合金铸件及其制备方法，具体包括以下实施例：
实施例1
S1、按照正确的质量比取得合适质量的金属物料，然后放置备用；
S2、先将50份高纯度的锌锭置于坩埚中加热升温至420-430℃，然后依次加入10份铝块、10份铜块和3份钛，连忙升温至800-900℃，在金属溶解过程中，尽可能避免锌锅中合金液的搅动，任何方式的搅动都会导致更多的合金液与空气中氧原子的接触，且严格控制熔炼温度，尽量避免高温，当金属完全溶解后即可；
S3、将S2得到的物料降温至600-610℃，然后加入4份工业纯镁，充入惰性气体均匀混合，完成后再次升温，然后加入3份铬，待全部熔融后即可，在熔融过程中，需要定时扒渣，使用一个多孔盘形扒渣耙，轻轻从浮渣下面刮过，尽可能避免合金液搅动，将刮出的渣盛起，扒渣耙在锌锅边轻轻磕打，使金属液流回锌锅中；
S4、采用中央熔炼炉，压铸机熔炉作保温炉,从而避免在锌锅中直接加锌锭熔化时造成大幅度温度变化，也可以采用先进的金属液自动送料系统，保持稳定的供料速度、合金液的温度及锌锅液面高度，然后将S3中得到的物料倒入，加温保持合金液的状态，然后倒入到铸件模具，倒入之后整理铸件模具周围，避免合金液四处溢流，保证合金液液面平整。；
S5、将S4中的铸件模具冷却至室温，将铸件置于钢质平板上，用机械对铸件周边及正反表面进行清理，使其光洁，然后再将其置于真空热处理炉中，进行中温回火，真空度2Pa，回火温度200℃，回火时间30min后冷却至室温即可制得锌合金铸件。
实施例2
S1、按照正确的质量比取得合适质量的金属物料，然后放置备用；
S2、先将60份高纯度的锌锭置于坩埚中加热升温至420-430℃，然后依次加入20份铝块、12份铜块和5份钛，连忙升温至800-900℃，在金属溶解过程中，尽可能避免锌锅中合金液的搅动，任何方式的搅动都会导致更多的合金液与空气中氧原子的接触，且严格控制熔炼温度，尽量避免高温，当金属完全溶解后即可；
S3、将S2得到的物料降温至600-610℃，然后加入6份工业纯镁，充入惰性气体均匀混合，完成后再次升温，然后加入5份铬，待全部熔融后即可，在熔融过程中，需要定时扒渣，使用一个多孔盘形扒渣耙，轻轻从浮渣下面刮过，尽可能避免合金液搅动，将刮出的渣盛起，扒渣耙在锌锅边轻轻磕打，使金属液流回锌锅中；
S4、采用中央熔炼炉，压铸机熔炉作保温炉,从而避免在锌锅中直接加锌锭熔化时造成大幅度温度变化，也可以采用先进的金属液自动送料系统，保持稳定的供料速度、合金液的温度及锌锅液面高度，然后将S3中得到的物料倒入，加温保持合金液的状态，然后倒入到铸件模具，倒入之后整理铸件模具周围，避免合金液四处溢流，保证合金液液面平整。；
S5、将S4中的铸件模具冷却至室温，将铸件置于钢质平板上，用机械对铸件周边及正反表面进行清理，使其光洁，然后再将其置于真空热处理炉中，进行中温回火，真空度2Pa，回火温度200℃，回火时间30min后冷却至室温即可制得锌合金铸件。
实施例3
S1、按照正确的质量比取得合适质量的金属物料，然后放置备用；
S2、先将55份高纯度的锌锭置于坩埚中加热升温至420-430℃，然后依次加入18份铝块、11份铜块和4份钛，连忙升温至800-900℃，在金属溶解过程中，尽可能避免锌锅中合金液的搅动，任何方式的搅动都会导致更多的合金液与空气中氧原子的接触，且严格控制熔炼温度，尽量避免高温，当金属完全溶解后即可；
S3、将S2得到的物料降温至600-610℃，然后加入5份工业纯镁，充入惰性气体均匀混合，完成后再次升温，然后加入4份铬，待全部熔融后即可，在熔融过程中，需要定时扒渣，使用一个多孔盘形扒渣耙，轻轻从浮渣下面刮过，尽可能避免合金液搅动，将刮出的渣盛起，扒渣耙在锌锅边轻轻磕打，使金属液流回锌锅中；
S4、采用中央熔炼炉，压铸机熔炉作保温炉,从而避免在锌锅中直接加锌锭熔化时造成大幅度温度变化，也可以采用先进的金属液自动送料系统，保持稳定的供料速度、合金液的温度及锌锅液面高度，然后将S3中得到的物料倒入，加温保持合金液的状态，然后倒入到铸件模具，倒入之后整理铸件模具周围，避免合金液四处溢流，保证合金液液面平整。；
S5、将S4中的铸件模具冷却至室温，将铸件置于钢质平板上，用机械对铸件周边及正反表面进行清理，使其光洁，然后再将其置于真空热处理炉中，进行中温回火，真空度2Pa，回火温度200℃，回火时间30min后冷却至室温即可制得锌合金铸件。
实验过程
1.抗拉强度检测：将三个实施例制得的产品分别进行抗拉强度检测，多测试几次记录其测试数据，然后取其平均值。
2.伸长率检测：将三个实施例中制得的产品分别进行伸长率检测，多测试几次记录其测试数据，然后取其平均值。
3.硬度检测：将三个实施例中制得的产品分别进行硬度检测，记录其测试结果。
实验结果
随机选取市场上的日常锌合金铸件作为对照组，然后分别对其抗拉强度、伸长率和硬度进行检测，且检测条件和上述一致，然后记录其结果，得到下面表格，有表格可知，实施例2制得的产品抗拉强度、伸长率和硬度效果最佳。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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