一种高耐蚀高强韧加工性能优良Zn-Cu-Ti-Mo合金与板材及制备方法转让专利

申请号 : CN202110694272.6

文献号 : CN113512667B

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发明人 : 祁明凡李静媛郭文晖刘爱森郝冰

申请人 : 北京科技大学

摘要 :

本发明公开了一种高耐蚀高强韧成形性能优良Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金与板材及其制备方法,所述合金与板材成分的质量百分数为:Cu 0.05~1.0%,Ti 0.05~0.2%,Mo 0.02~0.3%,其余为Zn和不可避免的杂质;即通过往Zn‑Cu‑Ti合金中加入微量的Mo元素,降低成分过冷,Mo元素以MoZn7相形式分布在基体中,促进形核,细化晶粒,强化Cu和Ti固溶,降低应力集中;同时Mo元素引入均匀微观组织,细化和匀化TiZn15和CuZn4相,加速合金及板材表面致密钝化膜形成,提高合金耐蚀性能;另外,Mo元素加入很好的解决了Zn‑Cu‑Ti合金轧制过程中板材边部开裂问题。本发明不仅提高了Zn‑Cu‑Ti合金与板材的力学性能和腐蚀性能,同时改善其加工成形性能,提高收得率,在成本不增的前提下大幅提升板材品质,应用前景广阔。

权利要求 :

1.一种高耐蚀高强韧加工性能优良Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金,其特征在于,所述合金各个成分的质量百分数为:Cu 0.05~1.0%,Ti 0.05~0.2%,Mo 0.02~0.3%,其余为Zn和不可避免的杂质;

所述的一种高耐蚀高强韧加工性能优良Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金的制备方法,所述合金的制备具体包括以下步骤:

S1、将制备Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金所需的原料在40‑400℃干燥炉中保温2‑30min进行预热干燥;所述合金原料包括纯Zn、含Ti元素的中间合金、含Mo元素的中间合金、纯Cu或含Cu元素中间合金;

S2、将纯Zn放入熔化炉内,升温至450‑700℃,待其完全熔化后,根据Cu、Ti和Mo元素含量,往纯Zn熔体中加入含Ti元素的中间合金、含Mo元素的中间合金、纯Cu或含Cu元素中间合金;

S3、待纯Cu和中间合金完全熔化后,对熔体进行精炼,精炼时间2‑30min,除气扒渣后,将熔体降温至浇注温度后浇入模具获得Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金铸坯,或者将熔体降温至铸造温度后浇入连铸机获得Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金铸坯;

步骤S3中的精炼方法为旋转喷吹氩气法、通入氮气和氯气混合气,氮气和氯气的体积分数为(5~50):1、加入氯盐中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种高耐蚀高强韧加工性能优良Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金的制备方法,其特征在于,所述合金的制备具体包括以下步骤:S1、将制备Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金所需的原料在40‑400℃干燥炉中保温2‑30min进行预热干燥;所述合金原料包括纯Zn、含Ti元素的中间合金、含Mo元素的中间合金、纯Cu或含Cu元素中间合金;

S2、将纯Zn放入熔化炉内,升温至450‑700℃,待其完全熔化后,根据Cu、Ti和Mo元素含量,往纯Zn熔体中加入含Ti元素的中间合金、含Mo元素的中间合金、纯Cu或含Cu元素中间合金;

S3、待纯Cu和中间合金完全熔化后,对熔体进行精炼,精炼时间2‑30min,除气扒渣后,将熔体降温至浇注温度后浇入模具获得Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金铸坯,或者将熔体降温至铸造温度后浇入连铸机获得Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金铸坯。

3.根据权利要求2所述的一种高耐蚀高强韧加工性能优良Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金的制备方法,其特征在于:

所述的含Cu元素的中间合金为Zn‑(1~50)Cu、Ti‑(1~50)Cu、Mo‑(1~50)Cu、Zn‑(1~

20)Cu‑(1~20)Ti、Mo‑(1~20)Cu‑(1~20)Ti中的一种或多种;

所述的含Ti元素的中间合金为Zn‑(1~20)Ti、Cu‑(1~50)Ti、Mo‑(1~50)Ti、Zn‑(1~

20)Cu‑(1~20)Ti、Cu‑(1~20)Ti‑(1~20)Mo中的一种或多种;

所述的含Mo元素的中间合金为Cu‑(1~50)Mo、Ti‑(1~50)Mo、Cu‑(1~20)Ti‑(1~20)Mo中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的一种高耐蚀高强韧加工性能优良Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金的制备方法,其特征在于:

所述步骤S3中的精炼方法为旋转喷吹氩气法、通入氮气和氯气混合气,氮气和氯气的体积分数为(5~50):1、加入氯盐中的一种;

所述S3中将熔体浇入模具获得Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金铸坯时的浇注温度为430~600℃;

所述S3中将熔体浇入连铸机获得Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金铸坯的铸造温度为430~550℃,铸造速度为1~20m/min;

所述S3中获得的Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金铸坯厚度3~50mm,铸坯宽度100~2000mm。

5.一种高耐蚀高强韧加工性能优良 Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金板材的制备方法,其特征在于,所述合金板材各个成分的质量百分数为:Cu 0.05~1.0%,Ti 0.05~0.2%,Mo 0.02~

0.3%,其余为Zn和不可避免的杂质;

所述的一种高耐蚀高强韧加工性能优良Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金板材的制备方法,所述合金板材的制备具体包括以下步骤:

S1、将制备Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金板材所需的原料在40‑400℃干燥炉中保温2‑30min进行预热干燥;所述合金板材原料包括纯Zn、含Ti元素的中间合金、含Mo元素的中间合金、纯Cu或含Cu元素中间合金;

S2、将纯Zn放入熔化炉内,升温至450‑700℃,待其完全熔化后,根据Cu、Ti和Mo元素含量,往纯Zn熔体中加入含Ti元素的中间合金、含Mo元素的中间合金、纯Cu或含Cu元素中间合金;

S3、待纯Cu和中间合金完全熔化后,对熔体进行精炼,精炼时间2‑30min,除气扒渣后,将熔体降温至浇注温度后浇入模具获得Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金铸坯,或者将熔体降温至铸造温度后浇入连铸机获得Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金铸坯;

步骤S3中的精炼方法为旋转喷吹氩气法、通入氮气和氯气混合气,氮气和氯气的体积分数为(5~50):1、加入氯盐中的一种;

所述板材是采用Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金铸坯经多道次轧制制备的板材,所述多道次轧制工艺为热轧、先热轧再冷轧、先热轧后温扎再冷轧方式中的一种。

6.根据权利要求5所述高耐蚀高强韧加工性能优良 Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金板材的制备方法,其特征在于,所述热轧温度为200‑380℃,所述冷轧温度为室温,所述温轧温度为70‑150℃,每道次压下量为5‑50%,总压下量控制在60‑98%,最终制备的Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金板材厚度为0.05‑2mm。

说明书 :

一种高耐蚀高强韧加工性能优良Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金与板材及

制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及锌合金制备及冶炼技术领域,特别是涉及一种高耐蚀高强韧加工性能优良Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金与板材及其制备方法。

背景技术

[0002] 在欧美发达国家,Zn‑Cu‑Ti合金板材主要用于机场、学校、教堂和展览馆等建筑物的屋顶和外墙材料,由于具有长达80年以上的持久特性和媲美人体皮肤般的自修复特性,
且极具建筑色彩表现力,故而特别适合应用于城市的标志性建筑。面对国内堪称世界上最
大规模的建筑行业以及对Zn‑Cu‑Ti板材巨大的实际市场需求,我国自主研发和生产Zn‑Cu‑
Ti合金板材,实现“以产顶进”和充分发挥锌资源的优势,具有相当的紧迫性和显著的经济
效益与社会价值。
[0003] 目前来看,尽管Zn‑Cu‑Ti合金板材在普通环境中一般有着长达80年以上的使用寿命,但在沿海、盐碱等恶劣环境中使用寿命却明显缩短,且恶劣环境建筑施工困难,因此大
都希望该环境中的建筑物可以有更长的服役寿命;同时,现有的Zn‑Cu‑Ti板材力学性能偏
低,虽然易折弯加工成形,但也会导致其在施工现场加工过程时出现皱褶不平的现象,同时
力学性能低易导致屋面材料风揭、漏水等危险发生;另外,现有的Zn‑Cu‑Ti合金在轧制过程
中边部往往会有边裂现象,因此需要裁边,导致收得率降低;综上来看,很有必要开发出更
耐腐蚀、力学性能优异、加工成形性能优良、成本低的建筑用锌合金板材,使其不仅满足欧
洲EN988标准,且综合性能显著优于欧美的莱茵锌、法锌、西班牙锌等产品。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于解决现有Zn‑Cu‑Ti合金与板材力学性能偏低、加工过程易边裂、盐碱酸性等恶劣环境耐蚀性能仍低于预期等问题,提供了一种高耐蚀高强韧加工性能
优良Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金与板材及其制备方法,该方法制备的Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金板材与常规
Zn‑Cu‑Ti合金板材相比,具有更优异的耐蚀性能、更高的力学性能,且轧制过程边部不开
裂,施工现场加工板型好、折弯不出现微裂纹。
[0005] 本发明通过往Zn‑Cu‑Ti合金中引入微量的Mo元素,降低成分过冷,Mo元素以MoZn7第二相形式分布在基体中,促进形核,细化晶粒,降低应力集中,Mo元素的引入也增大Cu、Ti
元素固溶,减少TiZn15和CuZn4相析出,增强固溶强化主导作用,因此Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金与板
材具有更为优异的力学性能。Mo元素的引入细化和匀化TiZn15和CuZn4相,加速合金及其板
材表面致密钝化膜形成,且形成的钝化膜比Zn‑Cu‑Ti合金要更致密、更坚固,另外Mo元素的
引入也降低基体与第二相的电位差,从而提高合金与板材的耐蚀性能。另外,本发明通过
Cu‑Mo/Ti‑Mo/Cu‑Ti‑Mo中间合金形式引入Mo元素的同时避免Mn、Si、Al、Mg等元素的带入,
从而保证Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金板材优良的蠕变性能和折弯性能。本发明实施其目的的具体技
术方案是:
[0006] 一种高耐蚀高强韧加工性能优良Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金与板材,其特征在于,所述合金与板材各个成分的质量百分数为:Cu 0.05~1.0%,Ti 0.05~0.2%,Mo 0.02~0.3%,其
余为Zn和不可避免的杂质。
[0007] 如上所述的一种高耐蚀高强韧加工性能优良Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金的制备方法,所述合金的制备具体包括以下步骤:
[0008] S1、将制备Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金所需的原料在40‑400℃干燥炉中保温2‑30min进行预热干燥;所述合金原料包括纯Zn、纯Cu或含Cu元素中间合金、含Ti元素的中间合金和含Mo元
素的中间合金;
[0009] S2、将纯Zn放入熔化炉内,升温至450‑700℃,待其完全熔化后,根据Cu、Ti和Mo元素含量,往纯Zn熔体中加入纯Cu或含Cu元素中间合金、含Ti元素的中间合金和含Mo元素的
中间合金;
[0010] S3、待纯Cu和中间合金完全熔化后,对熔体进行精炼,精炼时间2‑30min,除气扒渣后,将熔体降温至浇注温度后浇入模具获得Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金铸坯,或者将熔体降温至铸造
温度后浇入连铸机获得Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金铸坯。
[0011] 进一步地,所述的含Cu元素的中间合金为Zn‑(1~50)Cu、Ti‑(1~50)Cu、Mo‑(1~50)Cu、Zn‑(1~20)Cu‑(1~20)Ti、Mo‑(1~20)Cu‑(1~20)Ti中的一种或多种;
[0012] 所述的含Ti元素的中间合金为Zn‑(1~20)Ti、Cu‑(1~50)Ti、Mo‑(1~50)Ti、Zn‑(1~20)Cu‑(1~20)Ti、Cu‑(1~20)Ti‑(1~20)Mo中的一种或多种;
[0013] 所述的含Mo元素的中间合金为Cu‑(1~50)Mo、Ti‑(1~50)Mo、Cu‑(1~20)Ti‑(1~20)Mo中的一种或多种。
[0014] 进一步地,所述步骤S3中的精炼方法为旋转喷吹氩气法、通入氮气和氯气混合气,氮气和氯气的体积分数为(5~50):1、加入氯盐中的一种;
[0015] 所述S3中将熔体浇入模具获得Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金铸坯时的浇注温度为430~600℃;
[0016] 所述S3中将熔体浇入连铸机获得Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金铸坯的铸造温度为430~550℃,铸造速度为1~20m/min;
[0017] 所述S3中获得的Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金铸坯厚度3~50mm,铸坯宽度100~2000mm。
[0018] 如上所述高耐蚀高强韧加工性能优异Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金板材的制备方法,其特征在于,所述板材是采用Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金铸坯经多道次轧制制备的板材,所述多道次轧制工
艺为热轧、热轧→冷轧、热轧→温扎→冷轧方式中的一种。
[0019] 进一步地,所述热轧温度为200‑380℃,所述冷轧温度为室温,所述温轧温度为70‑150℃,每道次压下量为5‑50%,总压下量控制在60‑98%,最终制备的Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金板
材厚度为0.05‑2mm。
[0020] 本发明实现了一种高耐蚀高强韧加工性能优良Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金与板材制备,相比于现有的Zn‑Cu‑Ti合金与板材,具有以下优点:
[0021] 1、通过往Zn‑Cu‑Ti合金中加入微量的Mo元素,降低成分过冷,Mo元素以MoZn7第二相形式分布在基体中,促进形核,细化晶粒,降低应力集中,Mo元素的引入也增大Cu、Ti元素
固溶,减少TiZn15和CuZn4相析出,由于对于Zn‑Cu‑Ti合金来说,固溶强化占主导地位,因此
Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金与板材具有更为优异的力学性能。
[0022] 2、Mo元素的引入细化和匀化TiZn15和CuZn4相,加速合金与板材表面致密钝化膜形成,且形成的钝化膜比Zn‑Cu‑Ti合金要更致密、更坚固,另外Mo元素的引入也降低基体与第
二相的电位差,从而大幅提高合金与板材的耐蚀性能。
[0023] 3、通过Cu‑Mo/Ti‑Mo/Cu‑Ti‑Mo中间合金形式引入Mo元素的同时避免Mn、Si、Al元素的带入,从而保证Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金板材良好的蠕变性能和折弯性能。
[0024] 4、Mo元素的加入很好的解决了Zn‑Cu‑Ti合金轧制过程中板材边部开裂的问题,无需裁边,从而提高板材收得率;且Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金板材加工性能好,不回弹,折弯不开裂且
无微裂纹形成。
[0025] 5、本发明不仅提升了Zn‑Cu‑Ti合金与板材的力学性能、腐蚀性能和加工成形性能,且成本与Zn‑Cu‑Ti合金与板材持平,具有很强的市场竞争力,应用前景广阔。

附图说明

[0026] 图1为本发明实施例1中制备的Zn‑0.1Cu‑0.1Ti‑0.1Mo合金板材。
[0027] 图2为本发明实施例1中Zn‑0.1Cu‑0.1Ti‑0.1Mo合金的微观组织。
[0028] 图3为本发明实施例2中Zn‑1Cu‑0.2Ti‑0.02Mo合金的微观组织。
[0029] 图4为本发明对比例1中Zn‑0.1Cu‑0.1Ti合金的微观组织。
[0030] 图5为本发明对比例2中Zn‑1Cu‑0.2Ti合金的微观组织。
[0031] 图6为本发明实施例1中Zn‑0.1Cu‑0.1Ti‑0.1Mo合金板材轧制形貌。
[0032] 图7为本发明对比例1中Zn‑0.1Cu‑0.1Ti合金板材轧制形貌。

具体实施方式

[0033] 为使本发明拟解决的工艺方案和优点更加清楚,下面将结合具体实施例进行详细描述。
[0034] 实施例1:
[0035] 本实施例提供了一种Zn‑0.1Cu‑0.1Ti‑0.1Mo合金板的制备方法,具体包括以下步骤:
[0036] S1、将制备Zn‑0.1Cu‑0.1Ti‑0.1Mo合金板所需的合金原料纯Zn、纯Cu、Ti‑50Mo中间合金按需称重后,在200℃干燥炉中保温10min进行预热干燥;
[0037] S2、将纯Zn放入熔化炉内,升温至600℃,待其完全熔化后,往纯Zn熔体中加入纯Cu和Ti‑50Mo中间合金;
[0038] S4、待纯Cu和中间合金完全熔化后,采用往熔体内部通入氮气和氯气的混合气方法(氮气与氯气的体积比为50:1)对熔体进行精炼,精炼时间10min,除气扒渣后,将熔体降
温至浇注温度550℃并浇入石墨制模具,获得宽350mm、厚15mm,长1500mm的Zn‑0.1Cu‑
0.1Ti‑0.1Mo合金铸坯。
[0039] S5、将制备的Zn‑0.1Cu‑0.1Ti‑0.1Mo合金铸坯加热到250℃后开始轧制,先把15mm厚度合金粗轧至3mm,再以每道次轧制压下量为25%冷轧至1mm厚,接着对制备的锌合金板
材进行矫直,获得边部无开裂、厚度均匀、综合性能优异的高品质锌板。
[0040] 实施例2:
[0041] 本实施例提供了一种Zn‑1Cu‑0.2Ti‑0.02Mo合金板的制备方法,具体包括以下步骤:
[0042] S1、将制备Zn‑1Cu‑0.2Ti‑0.02Mo合金板所需的合金原料纯Zn、纯Cu、Ti‑30Mo和Zn‑5Ti中间合金按需称重后,在150℃干燥炉中保温15min进行预热干燥;
[0043] S2、将纯Zn放入熔化炉内,升温至580℃,待其完全熔化后,往纯Zn熔体中加入纯Cu、Ti‑30Mo和Zn‑5Ti中间合金;
[0044] S4、待纯Cu、Ti‑30Mo和Zn‑5Ti中间合金完全熔化后,采用旋转喷吹氩气法对锌合金熔体进行精炼,精炼时间5min,除气扒渣后,将熔体降温至480℃并浇入连铸机,连铸速度
为5m/min,获得宽800mm、厚12mm的Zn‑1Cu‑0.2Ti‑0.02Mo合金铸坯。
[0045] S5、将制备的Zn‑1Cu‑0.2Ti‑0.02Mo合金铸坯加热到300℃后开始轧制,先把12mm厚度合金铸坯粗轧至5mm,再以每道次轧制压下量为20%冷轧至0.8mm厚,获得边部无开裂、
厚度均匀、板型好、综合性能优异的高品质锌合金板。
[0046] 实施例3:
[0047] 本实施例提供了一种Zn‑0.05Cu‑0.05Ti‑0.3Mo合金板的制备方法,具体包括以下步骤:
[0048] S1、将制备Zn‑0.05Cu‑0.05Ti‑0.3Mo合金板所需的合金原料纯Zn、Ti‑65Mo和Cu‑80Mo中间合金按需称重后,在100℃干燥炉中保温20min进行预热干燥;
[0049] S2、将纯Zn放入熔化炉内,升温至700℃,待其完全熔化后,往纯Zn熔体中加入Ti‑65Mo和Cu‑80Mo中间合金;
[0050] S4、待Ti‑65Mo和Cu‑80Mo中间合金完全熔化后,采用旋转喷吹氩气法对锌合金熔体进行精炼,精炼时间10min,除气扒渣后,将熔体降温至500℃并浇入连铸机,连铸速度为
8m/min,获得宽600mm、厚15mm的Zn‑0.05Cu‑0.05Ti‑0.3Mo合金铸坯。
[0051] S5、将制备的Zn‑0.05Cu‑0.05Ti‑0.3Mo合金铸坯加热到320℃后开始轧制,先把15mm厚度合金铸坯粗轧至3mm,再以每道次轧制压下量为20%冷轧至0.75mm厚,获得边部无
开裂、厚度均匀、板型好、综合性能优异的高品质锌合金板。
[0052] 实施例4:
[0053] 本实施例提供了一种Zn‑0.5Cu‑0.15Ti‑0.08Mo合金板的制备方法,具体包括以下步骤:
[0054] S1、将制备Zn‑0.5Cu‑0.15Ti‑0.08Mo合金板所需的合金原料纯Zn、纯Cu和Ti‑32Mo中间合金按需称重后,在300℃干燥炉中保温3min进行预热干燥;
[0055] S2、将纯Zn放入熔化炉内,升温至600℃,待其完全熔化后,往纯Zn熔体中加入纯Cu和Ti‑32Mo中间合金;
[0056] S4、待纯Cu和Ti‑32Mo中间合金完全熔化后,采用氯盐KCl和MgCl2的混合物(二者的质量比2:1)对锌合金熔体进行精炼,精炼时间6min,除气扒渣后,将熔体降温至460℃并
浇入连铸机,连铸速度为10m/min,获得宽500mm、厚12mm的Zn‑0.5Cu‑0.15Ti‑0.08Mo合金铸
坯。
[0057] S5、将制备的Zn‑0.5Cu‑0.15Ti‑0.08Mo合金铸坯加热到270℃后开始轧制,先把12mm厚度合金铸坯粗轧至4mm,再以每道次轧制压下量为25%冷轧至0.8mm厚,获得边部无
开裂、厚度均匀、板型好、综合性能优异的高品质锌合金板。
[0058] 实施例5:
[0059] 本实施例提供了一种Zn‑0.8Cu‑0.15Ti‑0.1Mo合金板的制备方法,具体包括以下步骤:
[0060] S1、将制备Zn‑0.8Cu‑0.15Ti‑0.1Mo合金板所需的合金原料纯Zn、纯Cu和Ti‑40Mo中间合金按需称重后,在400℃干燥炉中保温2min进行预热干燥;
[0061] S2、将纯Zn放入熔化炉内,升温至560℃,待其完全熔化后,往纯Zn熔体中加入纯Cu和Ti‑40Mo中间合金;
[0062] S4、待纯Cu和Ti‑40Mo中间合金完全熔化后,采用旋转喷吹氩气法对锌合金熔体进行精炼,精炼时间10min,除气扒渣后,将熔体降温至520℃并浇入连铸机,连铸速度为20m/
min,获得宽200mm、厚10mm的Zn‑0.8Cu‑0.15Ti‑0.1Mo合金铸坯。
[0063] S5、将制备的Zn‑0.8Cu‑0.15Ti‑0.1Mo合金铸坯加热到200℃后开始轧制,先把10mm厚度合金铸坯粗轧至3mm,再以每道次轧制压下量为20%冷轧至0.75mm厚,获得边部无
开裂、厚度均匀、板型好、综合性能优异的高品质锌合金板。
[0064] 实施例6:
[0065] 本实施例提供了一种Zn‑0.2Cu‑0.12Ti‑0.12Mo合金板的制备方法,具体包括以下步骤:
[0066] S1、将制备Zn‑0.2Cu‑0.12Ti‑0.12Mo合金板所需的合金原料纯Zn、Cu‑30Ti‑30Mo和Zn‑40Cu中间合金按需称重后,在40℃干燥炉中保温30min进行预热干燥;
[0067] S2、将纯Zn放入熔化炉内,升温至580℃,待其完全熔化后,往纯Zn熔体中加入纯Cu‑30Ti‑30Mo和Zn‑40Cu中间合金;
[0068] S4、待Cu‑30Ti‑30Mo和Zn‑40Cu中间合金完全熔化后,采用氯盐KCl和MgCl2的混合物(二者的质量比2:1)对锌合金熔体进行精炼,精炼时间6min,除气扒渣后,将熔体降温至
500℃并浇入连铸机,连铸速度为1m/min,获得宽1200mm、厚15mm的Zn‑0.2Cu‑0.12Ti‑
0.12Mo合金铸坯。
[0069] S5、将制备的Zn‑0.2Cu‑0.12Ti‑0.12Mo合金铸坯加热到380℃后开始轧制,先把15mm厚度合金粗轧至5mm,再以每道次轧制压下量为20%冷轧至1mm厚,获得边部无开裂、厚
度均匀、板型好、综合性能优异的高品质锌合金板。
[0070] 实施例7:
[0071] 本实施例提供了一种Zn‑0.2Cu‑0.05Ti‑0.05Mo合金板的制备方法,具体包括以下步骤:
[0072] S1、将制备Zn‑0.2Cu‑0.05Ti‑0.05Mo合金板材所需的合金原料纯Zn、纯Cu和Ti‑50Mo中间合金按需称重后,在100℃干燥炉中保温10min进行预热干燥;
[0073] S2、将纯Zn放入熔化炉内,升温至630℃,待其完全熔化后,往纯Zn熔体中加入纯Cu和Ti‑50Mo中间合金;
[0074] S4、待纯Cu和Ti‑50Mo中间合金完全熔化后,采用氯盐KCl和MgCl2的混合物(二者的质量比2:1)对锌合金熔体进行精炼,精炼时间8min,除气扒渣后,将熔体降温至450℃并
浇入连铸机,连铸速度为10m/min,获得宽300mm、厚50mm的Zn‑0.2Cu‑0.05Ti‑0.05Mo合金铸
坯。
[0075] S5、将制备的Zn‑0.2Cu‑0.05Ti‑0.05Mo合金铸坯加热到220℃后开始轧制,先把50mm厚度合金粗轧至5mm,再以每道次轧制压下量为5%冷轧至2mm厚,获得边部无开裂、厚
度均匀、板型好、综合性能优异的高品质锌合金板。
[0076] 实施例8:
[0077] 本实施例提供了一种Zn‑0.08Cu‑0.08Ti‑0.08Mo合金板的制备方法,具体包括以下步骤:
[0078] S1、将制备Zn‑0.08Cu‑0.08Ti‑0.08Mo合金板材所需的合金原料纯Zn、Zn‑10Cu和Ti‑50Mo中间合金按需称重后,在200℃干燥炉中保温5min进行预热干燥;
[0079] S2、将纯Zn放入熔化炉内,升温至450℃,待其完全熔化后,往纯Zn熔体中加入Zn‑10Cu和Ti‑50Mo中间合金;
[0080] S4、待Zn‑10Cu和Ti‑50Mo中间合金完全熔化后,采用旋转喷吹氩气法对锌合金熔体进行精炼,精炼时间3min,除气扒渣后,将熔体降温至430℃并浇入连铸机,连铸速度为
10m/min,获得宽200mm、厚3mm的Zn‑0.08Cu‑0.08Ti‑0.08Mo合金铸坯。
[0081] S5、将制备的Zn‑0.08Cu‑0.08Ti‑0.08Mo合金铸坯加热到200℃后开始轧制,先把3mm厚度合金单道次热轧至1.5mm(压下率50%),再在150℃温度下以单道次轧制压下量为
50%温轧至0.75mm厚,再以轧制压下量为50%冷轧至0.05mm厚,获得边部无开裂、厚度均
匀、板型好、综合性能优异的高品质锌合金板。
[0082] 实施例9:
[0083] 本实施例提供了一种Zn‑0.5Cu‑0.1Ti‑0.1Mo合金板的制备方法,具体包括以下步骤:
[0084] S1、将制备Zn‑0.5Cu‑0.1Ti‑0.1Mo合金板材所需的合金原料纯Zn、纯Cu和Ti‑50Mo中间合金按需称重后,在300℃干燥炉中保温5min进行预热干燥;
[0085] S2、将纯Zn放入熔化炉内,升温至700℃,待其完全熔化后,往纯Zn熔体中加入纯Cu和Ti‑50Mo中间合金;
[0086] S4、待纯Cu和Ti‑50Mo中间合金完全熔化后,采用往熔体内部通入氮气和氯气的混合气方法(氮气与氯气的体积比为5:1)对锌合金熔体进行精炼,精炼时间10min,除气扒渣
后,将熔体降温至550℃并浇入连铸机,连铸速度为5m/min,获得宽1000mm、厚12mm的Zn‑
0.5Cu‑0.1Ti‑0.1Mo合金铸坯。
[0087] S5、将制备的Zn‑0.5Cu‑0.1Ti‑0.1Mo合金铸坯加热到260℃后开始轧制,先把12mm厚度合金两道次热轧至3mm(压下率50%),再在70℃温度下以每道次轧制压下量为10%温
轧至2.0mm厚,再以轧制压下量为10%冷轧至0.8mm厚,获得边部无开裂、厚度均匀、板型好、
综合性能优异的高品质锌合金板。
[0088] 对比例1
[0089] 本对比例提供一种Zn‑0.1Cu‑0.1Ti合金及其板材制备方法,其与实施例1的区别在于,合金原料为纯Zn、Zn‑10Cu‑10Ti中间合金,未引入Mo元素,其他均与实施例1相同。
[0090] 对比例2
[0091] 本对比例提供一种Zn‑1Cu‑0.2Ti合金及其板材制备方法,其与实施例2的区别在于,合金原料为纯Zn、纯Cu和Cu‑50Ti中间合金,未引入Mo元素,其他均与实施例2相同。
[0092] 对比例3
[0093] 本对比例提供一种Zn‑0.05Cu‑0.05Ti合金及其板材制备方法,其与实施例3的区别在于,合金原料为纯Zn和Cu‑50Ti中间合金,未引入Mo元素,其他均与实施例3相同。
[0094] 对比例4
[0095] 本对比例提供一种Zn‑0.5Cu‑0.15Ti合金及其板材制备方法,其与实施例4的区别在于,合金原料为纯Zn、纯Cu和Zn‑10Cu‑10Ti中间合金,未引入Mo元素,其他均与实施例4相
同。
[0096] 对比例5
[0097] 本对比例提供一种Zn‑0.8Cu‑0.15Ti合金及其板材制备方法,其与实施例5的区别在于,合金原料为纯Zn、纯Cu和Cu‑50Ti中间合金,未引入Mo元素,其他均与实施例5相同。
[0098] 对比例6
[0099] 本对比例提供一种Zn‑0.2Cu‑0.12Ti合金及其板材制备方法,其与实施例6的区别在于,合金原料为纯Zn、纯Cu和Zn‑5Cu‑5Ti中间合金,未引入Mo元素,其他均与实施例6相
同。
[0100] 对比例7
[0101] 本对比例提供一种Zn‑0.2Cu‑0.05Ti合金及其板材制备方法,其与实施例7的区别在于,合金原料为纯Zn、纯Cu和Zn‑10Cu‑10Ti中间合金,未引入Mo元素,其他均与实施例7相
同。
[0102] 对比例8
[0103] 本对比例提供一种Zn‑0.08Cu‑0.08Ti合金及其板材制备方法,其与实施例8的区别在于,合金原料为纯Zn和Zn‑10Cu‑10Ti中间合金,未引入Mo元素,其他均与实施例8相同。
[0104] 对比例9
[0105] 本对比例提供一种Zn‑0.5Cu‑0.1Ti合金及其板材制备方法,其与实施例9的区别在于,合金原料为纯Zn、纯Cu和Zn‑10Cu‑10Ti中间合金,未引入Mo元素,其他均与实施例9相
同。
[0106] 将上述实施例1‑9制备的Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金板材和对比例1‑9制备的Zn‑Cu‑Ti合金板材进行微观组织、力学性能、耐蚀性能(腐蚀介质为3.5wt.%的NaCl溶液)以及轧制加工
形貌对比,具体结果见图1‑7和表1。
[0107] 表1
[0108]
[0109]
[0110] 由表1和图1‑7可看出,实施例1‑9制备的Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金板材与不含Mo元素的Zn‑Cu‑Ti合金板材相比,不仅微观组织细小圆整,且具有更为优异的力学性能、耐蚀性能和
加工成形性能,具有广阔的应用范围和良好的应用前景。
[0111] 以上对本申请专利实施例所提供的一种高耐蚀高强韧加工性能优异Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金与板材及其制备方法,进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请
的方法及其核心思想;
[0112] 显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或
变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或
变动仍处于本发明创造的保护范围之中。