一种低熔点含稀土压铸锌合金变质剂及其制备方法

    专利查询2026-05-13  2


    本发明属于锌合金生产,具体涉及到一种低熔点含稀土压铸锌合金变质剂及其制备方法。


    背景技术:

    1、锌合金,尤其是热镀锌、压铸锌及电池锌的应用越来越广泛;压铸锌合金和其他有色金属合金相比有明显的优势材料价廉、熔点低、耗能少、流动性及成型性好、具有良好的力学性能和耐磨耐蚀性能、减振降噪性能,具有极限抗拉强度高、承载性好和熔化与压铸时不吸铁的特点,适宜制造优质压铸产品,因此压铸锌合金正越来越广泛地应用于各个领域,并带来显著的经济效益。

    2、目前,国内压铸锌合金尺寸不够稳定,各项力学性能指标不高。国内对压铸锌合金的变质研究取得过一定的成果,如贵州科学院兴科合金研究开发中心的薛涛等人在压铸锌合金中加入适量的稀土,能有效地阻止η-zn相树枝状晶的长大、优化组织结构、细化晶粒和清除晶粒边界杂质,使压铸锌合金的抗拉强度和硬度得以提高;湘潭大学的王先德等研究了b和mn等元素对锌合金显微组织和力学性能的影响,指出合金化可使初生α-al相得到明显细化,并提高锌合金的综合力学性能。发明人在锌合金中加入稀土镧元素,也使锌铝合金具有较好的综合力学性能。

    3、但是,上述研究或生产过程中使用的基本上都是熔点较高al-xme(me=b、mn、re等)中间合金,在锌合金的变质处理过程中很难发挥最大的变质作用。

    4、因此,有必要开发适合于压铸锌合金的低熔点高效变质剂,以获得较高的机械性能,从而满足优质压铸锌合金生产的需要。


    技术实现思路

    1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

    2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题,提出了本发明。

    3、因此,本发明的目的是,克服现有技术中的不足,提供一种低熔点含稀土压铸锌合金变质剂。

    4、为解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:一种低熔点含稀土压铸锌合金变质剂,中间合金中包括元素al、稀土元素la和ce、元素zn和杂质元素;

    5、作为本发明所述制备方法的一种优选方案,其中:所述锌合金包括三号压铸锌合金。

    6、作为本发明所述制备方法的一种优选方案,其中:所述包括,在对三号压铸锌合金进行变质处理时,锌铝稀土变质剂的加入量为2~10%。

    7、作为本发明所述制备方法的一种优选方案,其中:所述锌铝稀土变质剂的最佳加入量为6%。

    8、作为本发明所述制备方法的一种优选方案,其中:所述包括,在对三号压铸锌合金进行变质处理时,变质保温时间为10-30分钟。

    9、作为本发明所述制备方法的一种优选方案,其中:所述所述锌铝稀土变质剂的最佳保温时间为20分钟。

    10、本发明的再一个目的是,克服现有技术中变质剂与三号压铸锌合金熔点差异大的不足,提供一种低熔点含稀土压铸锌合金变质剂在三号压铸锌合金的应用。

    11、本发明的另一个目的是,克服现有技术中变质剂成本昂贵的不足,提供制造成本低廉同时变质效果良好的的含稀土压铸锌合金变质剂在三号压铸锌合金的应用。

    12、本发明有益效果:

    13、本发明中的稀土元素能减小锌液表面张力和液固界面能,变质处理能增加压铸锌合金的形核率,使锌合金组织得到细化。此外,在基体内析出第二相呈细小且均匀的弥散状分布。在组织细化和弥散第二相强化的共同作用下,使得压铸锌合金力学性能得到明显提高;本发明变质剂还具有如下优势:一是锌合金变质剂的熔点较低;二是可根据锌合金压铸产品质量需求随意调整变质剂的加入量;三是变质处理后的压铸锌合金的力学性能得到了极大的提高,其中硬度提高了35.58%,抗拉强度提高了11.61%,冲击性能提高了100.68%。



    技术特征:

    1.一种低熔点含稀土压铸锌合金变质剂,其特征在于:所述低熔点含稀土压铸锌合金变质剂包括元素al、元素re、元素zn和杂质元素;

    2.如权利要求1所述的低熔点含稀土压铸锌合金变质剂,其特征在于:所述al为9.0wt.%,所述re为1.0wt.%。

    3.权利要求1或2所述的低熔点含稀土压铸锌合金变质剂的制备方法,其特征在于:包括,

    4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述一个接着升温加入al-10wt%re,升温温度为680~720℃。

    5.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述另一个恒温加入锌锭,其中,恒温温度为420~480℃。

    6.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述锌锭和al-10wt%re的比例为9:1。

    7.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述保温后浇注到金属型中得到,其中,保温时间为10~30min。

    8.如权利要求1或2所述的低熔点含稀土压铸锌合金变质剂在制备锌合金中的应用。

    9.如权利要求8所述的应用,其特征在于:所述锌合金包括三号压铸锌合金。

    10.如权利要求7所述的应用,其特征在于:包括,在对三号压铸锌合金进行变质处理时,锌铝稀土变质剂的加入量为2wt%~10wt%。


    技术总结
    本发明公开了一种低熔点含稀土压铸锌合金变质剂及其制备方法,包括,本发明涉及压铸锌合金变质及其制备方法,属于锌合金生产技术,特指一种用于三号压铸锌合金的变质剂及其制备方法,可以使三号压铸锌合金的力学性能得到大幅度提高。本发明中的稀土元素能减小锌液表面张力和液固界面能,变质处理能增加压铸锌合金的形核率,使锌合金组织得到细化。此外,在基体内析出第二相呈细小且均匀的弥散状分布。在组织细化和弥散第二相强化的共同作用下,使得压铸锌合金力学性能得到明显提高。

    技术研发人员:王建华,丁帅龙,刘亚,彭浩平,朱翔鹰,苏旭平
    受保护的技术使用者:常州大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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