[发明专利]一种含Cr的抗蠕变挤压锌合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种锌合金及其制备方法，特别是指一种含Cr的抗蠕变挤压锌合金及其制备方法；属于金属合金材料制造技术领域。

背景技术

较低的蠕变抗力是限制变形锌合金推广应用的主要瓶颈之一。为提高锌合金的抗蠕变能力，国外有些研究者对锌合金的变形机制、合金化及工艺条件等方面进行了一定的研究。变形锌合金直到进入上世纪60年代后，由于冶炼、加工技术的进步，改善锌合金物理性能和综合性能的研究工作进展加快，尤其是高强度抗蠕变锌合金熔炼工艺、加工工艺的掌握，打破了锌合金不能作为结构材料使用的限制。上世纪90年代后期，日本对冷锻、耐热和铸造锌合金进行了一系列的研究，在材料的强度和抗蠕变性能上取得了一定的进展，但综合性性能还有待改进，特别是在挤压锌合金这方面做的研究很少。

国内锌铜系合金的研究几乎为空白，自上世纪90年代末以来，广州冶金研究所、中南大学等对锌铜系合金进行了初步研究，但研究内容狭窄，研究不够系统和深入。1999年广东冶金研究所为广州锌片厂连铸连轧生产线试制了几个牌号的锌铜钛合金产品，其抗蠕变性能有所提高，但是不够显著。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种组分配比合理的含Cr的抗蠕变挤压锌合金及其制备方法，所制备的锌合金是一种适合挤压的变形锌合金，具有优异的抗蠕变性能和综合性能。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

一种含Cr的抗蠕变挤压锌合金，按质量百分比由下述组分组成：

铬0.05～3.0％；

铜0.5～2.5％；

钛0.1～0.3％；

其余为锌和不可避免的杂质，杂质的总含量不大于0.05％。

作为优选，合金各组分的质量百分比为：

铬0.1～2.8％；

铜0.6～2.2％；

钛0.15～0.25％；

其余为锌和不可避免的杂质，杂质的总含量不大于0.05％。

一种含Cr的抗蠕变挤压锌合金，按质量百分比由下述组分组成：

铬0.05～3.0％；

铜0.5～2.5％；

钛0.1～0.3％；

铝0.1～1.0％；

其余为锌和不可避免的杂质，杂质的总含量不大于0.05％。

作为优选，合金各组分的质量百分比为：

铬0.05～3.0％；

铜0.5～2.5％；

钛0.1～0.3％；

铝0.25～0.8％；

其余为锌和不可避免的杂质，杂质的总含量不大于0.05％。

作为进一步优选，合金各组分的质量百分比为：

铬0.1～2.8％；

铜0.6～2.2％；

钛0.15～0.25％；

铝0.25～0.8％；

其余为锌和不可避免的杂质，杂质的总含量不大于0.05％。

所述含Cr的抗蠕变挤压锌合金的制备方法是：合金采用覆盖保护方法进行熔炼，铬、铜、钛分别以Cu-Cr、Zn-Cu、Zn-Ti中间合金形式加入，而锌、铝则分别以纯锌、纯铝形式加入，熔炼温度为630～720℃，待合金熔液混合均匀后，在450～500℃浇铸成铸锭；铸锭经360～380℃均匀化处理6～10h后，在240～320℃挤压成形，挤压比为15～38；挤压后在180～220℃退火1～3h。

所述Zn-Ti中间合金的制备方法是：将占Zn-Ti中间合金总质量4～8％的纯Ti加入Zn熔液中熔炼，熔炼温度830～920℃，待Ti全部熔化并混合均匀后，保温25～35分钟，然后浇铸成铸锭。

本发明一种含Cr的抗蠕变挤压锌合金的制备方法：所述的熔炼是在中频感应电炉中进行。