CN113512667A - 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 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
技术领域
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
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。
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
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。
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：
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。
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：
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；
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；
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。
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；
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。
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；
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。
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。
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。
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：
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
图3为本发明实施例2中Zn-1Cu-0.2Ti-0.02Mo合金的微观组织。
图4为本发明对比例1中Zn-0.1Cu-0.1Ti合金的微观组织。
图5为本发明对比例2中Zn-1Cu-0.2Ti合金的微观组织。
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。
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
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。
实施例1：
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：
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；
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；
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。
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。
实施例2：
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：
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；
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；
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。
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。
实施例3：
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：
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；
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；
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。
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。
实施例4：
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：
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；
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；
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。
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。
实施例5：
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：
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；
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；
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。
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。
实施例6：
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：
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；
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；
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。
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。
实施例7：
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：
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；
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；
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。
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。
实施例8：
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：
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；
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；
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。
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。
实施例9：
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：
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；
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；
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。
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。
对比例1
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。
对比例2
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。
对比例3
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。
对比例4
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。
对比例5
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。
对比例6
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。
对比例7
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。
对比例8
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。
对比例9
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。
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。
表1
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。
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；
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。
Claims (6)
1.一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。
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、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；
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；
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.根据权利要求2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、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异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。
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