一種汽車零部件專用復合金屬板材材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車零部件專用復合金屬板材材料，涉及汽車零部件材料生產(chǎn)技術領域，所述汽車零部件專用復合金屬板材材料的組份配比(按重量份)包括Al粉24.0～28.0份、Fe2O3粉13.0～17.0份、ZnO 22.0～26.0份、Si0.5～1.6份、Mn2.0～3.0份、Ni3.3～5.6份、Ti1.0～1.6份、Zr1.2～2.3份、Nb0.2～0.5份、Sn1.1～1.6份。本發(fā)明還公開了一種汽車零部件專用復合金屬板材材料的制備方法，包括原料研磨、干燥處理、超重力燃燒、熔化、澆注和冷卻、回火處理六個工藝步驟，該種方法制備出的汽車零部件專用復合金屬板材材料同時抗干腐蝕和濕腐蝕，并且可耐高溫腐蝕，通過重力燃燒合成法所制備的金屬材料具有更加優(yōu)異的性能，不易斷裂，且硬度高，耐磨性好，可增加使用壽命。
【專利說明】
-種汽車零部件專用復合金屬板材材料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及汽車零部件材料生產(chǎn)技術領域，具體設及一種汽車零部件專用復合金 屬板材材料和一種汽車零部件專用復合金屬板材材料的制備方法。
【背景技術】
[0002] 目前，對于金屬新材料的研究往往針對于抗?jié)窀g性的提升，例如CN 103740974A 公開了一種實用金屬材料，包含W下成分:銅、鋒、神、錫、娃W及儘，所述的實用金屬材料中 各成分所占重量份分別為:所述的銅占70.5%~76.6%，所述的鋒占18.5%~20.4%，所述 的神占0.3%~0.9%，所述的錫占0.8%~1.7%，所述的娃占2.6 %~4.2 %，所述的儘占 1.2%~2.3%。該金屬材料通過在銅鋒構成的黃銅中添加神、錫、娃W及儘等成分，錫能夠 改善金屬材料的抗海水和海洋大氣腐蝕，神、娃W及儘能夠改善金屬材料的機械性能、耐磨 性、耐蝕性、耐寒性、耐熱性，并且提高了流動性，使得金屬材料質地緊密，品質高。但是，現(xiàn) 有技術往往針對的是金屬材料的抗干腐蝕性或抗?jié)窀g性中的一種，并沒有公開能同時抗 干腐蝕和濕腐蝕的新型金屬材料。并且，超重力燃燒合成法制備織構金屬是近年來發(fā)展起 來的一種新型金屬材料制備方法，其通過在超重力場中實現(xiàn)相間和相內的強烈混合與分 散，可獲得一種超常規(guī)條件下材料制備的非平衡狀態(tài)，所制備的金屬材料具有更加優(yōu)異的 性能。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的問題是提供一種性能優(yōu)異，制備工藝簡單的汽車零部件專用復 合金屬板材材料及其制備方法。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為:一種汽車零部件專用復合金屬板 材材料的組份配比（按重量份)包括Al粉24.0~28.0份、Fe2〇3粉13.0~17.0份、ZnO 22.0~ 26.0 份、SiO. 5 ~1.6 份、Mn2.0 ~3.0 份、Ni3.3 ~5.6 份、Til. 0 ~1.6 份、Zrl. 2 ~2.3 份、NbO. 2 ~0.5 份、Snl. 1 ~1.6 份。
[0005] 優(yōu)選的，所述汽車零部件專用復合金屬板材材料的制備方法，其特征在于:其制備 方法包括W下步驟：
[0006] (1)原料研磨:將Al粉、Fes化粉和化0粉按一定的摩爾比混合，然后轉入球磨機內并 加入溶劑混合研磨18~2地，得到混合粉末；
[0007] (2)干燥處理:將步驟(1)中制備的混合粉末置于100~150°C的惰性氣體干燥爐中 烘干；
[000引（3)超重力燃燒:將步驟(2)中干燥處理的混合粉末轉入相蝸內，再在其上放置Al 熱劑壓塊，然后將所述相蝸置入超重力燃燒裝置內燃燒成為織構鐵鋒金屬材料。
[0009] (4)在保護性氣氛中，再將步驟(3)中獲得的金屬材料與其余各組分原料烙化，形 成漿液；
[0010] (5)將漿液進行誘注，冷卻；
[0011] (6)回火處理后，制成所述耐腐蝕金屬材料。
[0012] 優(yōu)選的，所述步驟(1)中Al粉、Fes化粉和化0粉的混合摩爾比為5:2: 3。
[0013] 優(yōu)選的，所述步驟(1)中，所述研磨后混合物料的平均粒徑為6~10皿。
[0014] 優(yōu)選的，所述步驟(3)的中，所述超重力燃燒裝置的工藝參數(shù)為:真空度0.5~5Pa， 轉速1550~2300轉，Al熱劑壓塊引燃電流11~17A，燃燒時間25~45min。
[0015] 優(yōu)選的，所述步驟(5)中，所述誘注的溫度為1600-1900°C，優(yōu)選為1680-1780°C。
[0016] 采用本發(fā)明的技術方案，通過設計出新型的汽車零部件專用復合金屬板材材料體 系，在本發(fā)明中，Si、Ni和Mn的結合能夠提高金屬材料的耐磨性和初性，各種金屬的組合還 能提高強度、硬度、澤透性，提高其抗干腐蝕性，改善加工性能；本發(fā)明加入了部分稀±元 素，能夠脫去主體金屬中的有害元素，起到凈化金屬液的作用，控制金屬材料的微結構形 態(tài)，細化晶粒，強化表面張力，顯著提高金屬材料的抗干、濕腐蝕性;本發(fā)明通過制備織構鐵 鋒金屬材料的方法，使得最終制備出來的汽車零部件專用復合金屬板材材料硬度高，強度 大，是一種性能優(yōu)異的復合金屬材料，應用前景廣泛。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明所述的一種汽車零部件專用復合金屬板材材料的制備方法的工藝流 程圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細闡述，W使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能 更易于被本領域技術人員理解，從而對發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0019]實施例1:
[0020] -種汽車零部件專用復合金屬板材材料及其制備方法，所述汽車零部件專用復合 金屬板材材料的組份配比（按重量份)包括Al粉25.0份、Fe2〇3粉5.0份、ZnO 7.5份、SiO.6份、 Mn2.2份、Ni3.5份、Ti 1.1 份、Zr 1.3份、NbO. 3份、Snl. 2份。
[0021] -種汽車零部件專用復合金屬板材材料的制備方法，所述的制備工藝按照W下步 驟進行：
[0022] (1)原料研磨:將Al粉、Fes化粉和化0粉按一定的摩爾比混合，然后轉入球磨機內并 加入溶劑混合研磨19h，得到混合粉末；
[0023] (2)干燥處理:將步驟(1)中制備的混合粉末置于Iior的惰性氣體干燥爐中烘干；
[0024] (3)超重力燃燒:將步驟(2)中干燥處理的混合粉末轉入相蝸內，再在其上放置Al 熱劑壓塊，然后將所述相蝸置入超重力燃燒裝置內燃燒成為織構鐵鋒金屬材料。
[0025] (4)在保護性氣氛中，再將步驟(3)中獲得的金屬材料與其余各組分原料烙化，形 成漿液；
[0026] (5)將漿液進行誘注，冷卻；
[0027] (6)回火處理后，制成所述耐腐蝕金屬材料。
[0028] 實施例2:其余與實施例1相同，不同之處在于所述汽車零部件專用復合金屬板材 材料的組份配比（按重量份)包括Al粉26.0份、Fe2化粉5.2份、ZnO 7.8份、SiO. 8份、Mn2.4份、 Ni 3.9份、Ti 1.4份、Zr 1.8份、NbO. 4份、Sn 1.5份。所述步驟（1)中原料研磨時間為22h。所述步 驟(2)中將步驟(1)中制備的混合粉末置于130°C的惰性氣體干燥爐中烘干。
[0029] 實施例3:其余與實施例1相同，不同之處在于所述汽車零部件專用復合金屬板材 材料的組份配比（按重量份)包括Al粉27.0份、Fes化粉5.4份、ZnOS. 1份、Sil. 3份、Mn2.7份、 Ni4.1份、Ti 1.4份、Zr 1.9份、Nb 0.5份、Sn 1.5份。所述步驟（1)中原料研磨時間為23h。所述 步驟(2)中將步驟(1)中制備的混合粉末置于140°C的惰性氣體干燥爐中烘干。
[0030] 經(jīng)過W上工藝步驟后，取出汽車零部件專用復合金屬板材材料樣品，待測：
[0031]
[0
[0033] 經(jīng)過W上數(shù)據(jù)可知，制備出的汽車零部件專用復合金屬板材材料的耐腐蝕性，初 性，和硬度都有所提高，通過加入了部分稀上元素，能夠脫去主體金屬中的有害元素，起到 凈化金屬液的作用，控制金屬材料的微結構形態(tài)，細化晶粒，強化表面張力，顯著提高金屬 材料的抗干、濕腐蝕性，并且最終制備出來的汽車零部件專用復合金屬板材材料硬度高，強 度大，是一種性能優(yōu)異的復合金屬材料。
[0034] 顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技 術方案進行的各種非實質性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其 它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種汽車零部件專用復合金屬板材材料，其特征在于:所述汽車零部件專用復合金 屬板材材料的組份配比（按重量份）包括Al粉24. O~28. O份、Fe2O3粉13.0~17. O份、ZnO 22 ·0~26.0份、SiO .5~1.6份、Μη2·0~3.0份、M3.3~5.6份、Ti 1.0~1.6份、Zrl .2~2.3 份、NbO .2 ~0.5份、Snl. 1 ~1.6份。2. -種根據(jù)權利要求1的汽車零部件專用復合金屬板材材料的制備方法，其特征在于： 其制備方法包括以下步驟： (1) 原料研磨:將Al粉、Fe2O3粉和ZnO粉按一定的摩爾比混合，然后轉入球磨機內并加入 溶劑混合研磨18~24h，得到混合粉末； (2) 干燥處理:將步驟（1)中制備的混合粉末置于100~150°C的惰性氣體干燥爐中烘 干； (3) 超重力燃燒:將步驟(2)中干燥處理的混合粉末轉入坩堝內，再在其上放置Al熱劑 壓塊，然后將所述坩堝置入超重力燃燒裝置內燃燒成為織構鐵鋅金屬材料。 (4) 在保護性氣氛中，再將步驟(3)中獲得的金屬材料與其余各組分原料熔化，形成漿 液； (5) 將漿液進行澆注，冷卻； (6) 回火處理后，制成所述耐腐蝕金屬材料。3. 根據(jù)權利要求2所述的一種汽車零部件專用復合金屬板材材料的制備方法，其特征 在于:所述步驟(1)中Al粉、Fe2O 3粉和ZnO粉的混合摩爾比為5:2:3。4. 根據(jù)權利要求2所述的一種汽車零部件專用復合金屬板材材料的制備方法，其特征 在于:所述步驟(1)中，所述研磨后混合物料的平均粒徑為6~10M1。5. 根據(jù)權利要求3所述的一種汽車零部件專用復合金屬板材材料的制備方法，其特征 在于:所述步驟(3)的中，所述超重力燃燒裝置的工藝參數(shù)為:真空度0.5~5Pa，轉速1550~ 2300轉，Al熱劑壓塊引燃電流11~17A，燃燒時間25~45min。6. 根據(jù)權利要求3所述的一種汽車零部件專用復合金屬板材材料的制備方法，其特征 在于:所述步驟(5)中，所述澆注的溫度為1600~1900°C，優(yōu)選為1680~1780°C。
【文檔編號】C22F1/00GK105925871SQ201610424909
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】周中秋, 李少芳
【申請人】安徽越天特種車橋有限公司