[发明专利]一种拉链行业专用锌合金

说明书

技术领域

本发明涉及锌合金领域，尤其涉及一种拉链行业专用锌合金。 

背景技术

拉链广泛应用于服装、箱包等日常生活中，一般分为塑料拉链、尼龙拉链和金属拉链，金属拉链分铝拉链、铜拉链和锌合金拉链为3种，其常用的铜拉链居多。但铜成本较高，铜合金约占拉链成本的70%左右，成本和资源问题使之将逐步淘汰，而铝拉链的冲头易损，材料利用率低，且难着色，加工工艺复杂，次品率高，强度比铜的还要低。锌合金材料具有强度大，易着色，同时具有铜的金属感与高雅材料，且成本较铜具有较大的优势，因此使用锌合金材料替代铜和铝是必然的趋势。 

目前拉链的生产主要是运用排咪法，因此要求锌合金需要有良好的变形性能，能顺利生产圆线，圆线能顺利被轧扁或被拉伸，考虑到拉链牙带生产特点，拉链用锌合金线必须满足一定的深冲性、具有合适的延展性、冲切性、强度和一定的加工硬化性。否则，可能产生裂纹，冲断毛刺，轧裂，轧碎、断牙、变形、咬合力差等问题，不能使用。 

目前社会上公布了大量的锌合金的生产工艺，但这些生产工艺多用于铸造方面使用，并不适用于拉链的生产，其强度及柔韧度等方面均达不到拉链生产的要求，而社会上还没有拉链行业专用的锌合金生产工艺的研究报道。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种能够替代铜和铝生产拉链的拉链行业专用的锌合金。 

本发明是通过以下技术方案实现的：一种拉链行业专用的锌合金，其特征在于：所述的锌合金的重量百分比含量组成如下: 

铜                0.35-0.40%

铝                3.9-4.1%

镁                0.03-0.04%

其余为锌材料、变质剂及其他不可避免的杂质。

对本发明进一步的改善为:所述的锌材料应选用纯度大于99.995％的高纯锌作原料。 

对本发明进一步的改善为:所述的杂质中按重量百分比含量铅≤0.003%，铁≤0.03%，镉≤0.003%，锡≤0.001%。 

对本发明进一步的改善为:所述的变质剂为稀土元素和镍钛元素复合变质剂，所述的稀土元素是指镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇单一金属或两种以上混合金属，其按重量百分比含量为0.00075-0.0011%。 

作为上述方案的优选，镍钛元素为0.0003-0.00075%的钛或0.00011-0.00018%的镍至少一种。 

本发明的优点在于，采用加入微量铜、铝及稀土、镍钛元素的方法，所得到的锌合金具有良好的变形性能，强度大、硬度高，价格便宜，具有良好的拉链应用的力学性能，完全适应排咪生产工艺，且容易着色，同时还保持铜拉链的金属感，相比传统合金具有更高的性价比，可替代铜及铝应用于拉链生产。 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明： 

本发明各组分所占重量百分比见下表：

表一：锌合金各组分所占重量百分比

表二：力学性能测试

从上表可见，加入复合变质锌合金与未加入未变质锌合金相比，抗拉强度、延伸度均有所提高，硬度明显提高。

本发明所添加各元素作用: 

铜：合金中加入铜可有效加强合金的强度，并且随着铜含量的增加，合金的强度增加。但加入过量的铜增加合金的脆性，而铜含量太低，合金的强度降低，不能满足拉链牙带生产，所以铜的含量，对锌合金的影响很大。根据实验本发明确定的铜含量为0.35-0.40%。

铝：研究表明，锌中加入微量铝可以减少锌的氧化，提高合金的强度，同时微量铝可以细化晶粒，提高锌的抗拉强度和塑性，但当铝含量过高时，会导致合金材料在生产过程中上开裂，或能通过轧扁工序但会影响使用效果，根据实验本发明确定的铝含量为3.9-4.1%。 

镁：镁在锌合金中比例镁大于0.03%时会对合金强度起到提高的作用，但大于0.05%会随着其含量的提高合金的脆度，柔韧性会变差，产品易段，不利用轧扁工序的完成。因此本发明确定的镁的含量为0.03-0.04%。 

稀土：稀土是锌合金优良的晶粒细化剂，在锌合金中加入微量的稀土，加入稀土变质剂，能显著改变压铸锌合金的金相组织特征，优化组织结构，细化晶粒，清除晶粒边界杂质，抑制杂质元素的有害影响。本申请通过多次试验确定合理的配比，其按重量百分比含量为0.00075-0.0011%。 

钛和镍：加入镍钛元素添加剂，能够有效促进锌合金的熔炼，钛和镍能改善合金的力学性能、蠕变性能、提高软化温度。根据熔炼工艺的要求，由多次试验得出，根据主要元素铜和铝的用量不同可以选择0.0003-0.00075%的钛或0.00011-0.00018%的镍或者两者都添加，可达到相近的效果。