CN114045414A - 一种抗拉强度高的锌合金板带材及其制备工艺 - Google Patents

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马义明
朱浚羿
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赵鹏
王俊杰
张宁
贺文全
王家宁
王如见
胡秋霞
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Abstract

本发明公开了一种抗拉强度高的锌合金板带材,包括以下重量百分比的组分:钛0.05%‑0.2%;铜0.02%‑0.2%;铝0.005%‑0.05%;镁0.005%‑0.04%;锂0.01%‑0.45%;余量为锌和不可避免的杂质。本发明还公开了一种抗拉强度高的锌合金板带材的制备工艺。本发明相较于现有技术,锌合金板带材的抗拉强度和延展性好,使用锌合金板带材制成的房屋外墙装饰件不易损坏,降低后期维护成本。

Description

一种抗拉强度高的锌合金板带材及其制备工艺
技术领域
本发明属于锌合金板带材加工领域,尤其涉及一种抗拉强度高的锌合金板带材及其制备工艺。
背景技术
锌合金是以锌为基础加入其他元素组成的合金,常加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等。锌合金熔点低、流动性好、易熔焊、钎焊和塑性加工,在大气中耐腐蚀,残废料便于回收和重熔,但蠕变强度低,易发生自然时效引起尺寸变化。熔融法制备,压铸或压力加工成材。
现有的锌合金板带材在用于房屋外墙装饰时,由于锌合金板带材的抗拉强度和延展性不足,容易导致锌合金板带材制成的装饰件损坏,导致后期维护成本高。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种抗拉强度高的锌合金板带材及其制备工艺,锌合金板带材的抗拉强度和延展性好,使用锌合金板带材制成的房屋外墙装饰件不易损坏,降低后期维护成本。
为了实现上述目的,一方面,本发明提供了一种抗拉强度高的锌合金板带材,包括以下重量百分比的组分:
Figure BDA0003325708240000011
Figure BDA0003325708240000021
作为上述技术方案的进一步描述:
包括以下重量百分比的组分:钛0.05%-0.2%;铜0.02%-0.2%;铝0.005%-0.05%;镁0.005%-0.0075%;锂0.01%-0.1%;余量为锌和不可避免的杂质。
另一方面,本发明还提供了一种抗拉强度高的锌合金板带材的制备工艺,包括以下步骤:
S1、取包括上述重量百分比组分的锌合金原料,将锌合金原料加入到熔炼炉中进行熔炼;
S2、将锌合金原料熔炼形成的熔体浇注成型;
S3、将浇注成型的锌合金熔体进行多次轧制,获得锌合金板带材;
S4、将锌合金板带材卷曲成盘。
作为上述技术方案的进一步描述:
在步骤1)中,在C02和SF6保护气氛的保护下,对锌合金原料进行熔炼。
作为上述技术方案的进一步描述:
在步骤3)中,最后一次进行锌合金熔体的轧制时,采用热轧加工或冷轧加工,热轧加工时,在锌合金熔体的温度高于再结晶温度的情况下轧制,轧制温度为100℃至250℃;冷轧加工时,在锌合金熔体的温度低于再结晶温度的情况下轧制。
作为上述技术方案的进一步描述:
在步骤3)中,锌合金熔体进行热轧加工时,轧制温度为100℃至170℃。
作为上述技术方案的进一步描述:
在步骤3)中,锌合金熔体进行冷轧加工时,轧制完成后在150℃至300℃的温度下保温,并持续0.75-2.5个小时。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、本发明中,锌合金板带材在制备时,将微量的钛、铜、铝、镁、锂与99.99%的高纯锌进行熔炼并浇铸成带,使得锌合金板带材微合金化,锌合金板带材获得优异的机械性能,抗拉强度和延展性好,使用锌合金板带材制成的房屋外墙装饰件不易损坏,降低后期维护成本。锌合金板带材中锂元素起到显著强化基体的效果,镁元素进一步提高力学强度,提高锌合金板带材的力学性能。
2、本发明中,锌合金熔体在进行轧制时,经过多次轧制工艺形成锌合金板带材,且最后一次轧制可以根据需求选择热轧加工或冷轧加工,锌合金板带材的加工更灵活。
具体实施方式
下面将更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一
取包括以下重量百分比组分的铝合金热轧制液的制备材料:
钛0.18%;铜0.06%;铝0.01%;镁0.0075%;锂0.08%;余量为锌和不可避免的杂质。
在CO2和SF6保护气氛的保护下,将锌合金原料加入到熔炼炉中进行熔炼;将锌合金原料熔炼形成的熔体浇注成型;将浇注成型的锌合金熔体进行多次轧制,最后一次进行锌合金熔体的轧制时,采用热轧加工,锌合金熔体的温度高于再结晶温度,轧制温度为120℃,获得锌合金板带材;将锌合金板带材卷曲成盘。
实施例二
取包括以下重量百分比组分的铝合金热轧制液的制备材料:
钛0.18%;铜0.06%;铝0.01%;镁0.0075%;锂0.08%;余量为锌和不可避免的杂质。
在CO2和SF6保护气氛的保护下,将锌合金原料加入到熔炼炉中进行熔炼;将锌合金原料熔炼形成的熔体浇注成型;将浇注成型的锌合金熔体进行多次轧制,最后一次进行锌合金熔体的轧制时,采用冷轧加工,锌合金熔体的温度低于再结晶温度,轧制完成后在160℃的温度下保温,并持续2.2个小时,获得锌合金板带材;将锌合金板带材卷曲成盘。
实施例三
取包括以下重量百分比组分的铝合金热轧制液的制备材料:
钛0.18%;铜0.1%;铝0.01%;镁0.0055%;锂0.08%;余量为锌和不可避免的杂质。
在CO2和SF6保护气氛的保护下,将锌合金原料加入到熔炼炉中进行熔炼;将锌合金原料熔炼形成的熔体浇注成型;将浇注成型的锌合金熔体进行多次轧制,最后一次进行锌合金熔体的轧制时,采用热轧加工,锌合金熔体的温度高于再结晶温度,轧制温度为150℃,获得锌合金板带材;将锌合金板带材卷曲成盘。
实施例四
取包括以下重量百分比组分的铝合金热轧制液的制备材料:
钛0.18%;铜0.1%;铝0.01%;镁0.0055%;锂0.08%;余量为锌和不可避免的杂质。
在CO2和SF6保护气氛的保护下,将锌合金原料加入到熔炼炉中进行熔炼;将锌合金原料熔炼形成的熔体浇注成型;将浇注成型的锌合金熔体进行多次轧制,最后一次进行锌合金熔体的轧制时,采用冷轧加工,锌合金熔体的温度低于再结晶温度,轧制完成后在220℃的温度下保温,并持续1.6个小时,获得锌合金板带材;将锌合金板带材卷曲成盘。
实施例五
取包括以下重量百分比组分的铝合金热轧制液的制备材料:
钛0.18%;铜0.2%;铝0.01%;镁0.0065%;锂0.08%;余量为锌和不可避免的杂质。
在CO2和SF6保护气氛的保护下,将锌合金原料加入到熔炼炉中进行熔炼;将锌合金原料熔炼形成的熔体浇注成型;将浇注成型的锌合金熔体进行多次轧制,最后一次进行锌合金熔体的轧制时,采用热轧加工,锌合金熔体的温度高于再结晶温度,轧制温度为170℃,获得锌合金板带材;将锌合金板带材卷曲成盘。
实施例六
取包括以下重量百分比组分的铝合金热轧制液的制备材料:
钛0.18%;铜0.2%;铝0.01%;镁0.0065%;锂0.08%;余量为锌和不可避免的杂质。
在CO2和SF6保护气氛的保护下,将锌合金原料加入到熔炼炉中进行熔炼;将锌合金原料熔炼形成的熔体浇注成型;将浇注成型的锌合金熔体进行多次轧制,最后一次进行锌合金熔体的轧制时,采用冷轧加工,锌合金熔体的温度低于再结晶温度,轧制完成后在280℃的温度下保温,并持续0.8个小时,获得锌合金板带材;将锌合金板带材卷曲成盘。
锌合金板带材在制备时,将微量的钛、铜、铝、镁、锂与99.99%的高纯锌进行熔炼并浇铸成带,使得锌合金板带材微合金化,锌合金板带材获得优异的机械性能,抗拉强度和延展性好,使用锌合金板带材制成的房屋外墙装饰件不易损坏,降低后期维护成本。锌合金板带材中锂元素起到显著强化基体的效果,镁元素进一步提高力学强度,提高锌合金板带材的力学性能。锌合金板带材的抗拉强度为400~520MPa,延伸率为3.39%~5.62%。为了保证锌合金板带材的可延伸性(延展性),组分中微量元素铜的含量不超过0.2%,并且为了在增加锌合金的强度的同时保证延展性,组分中微量元素镁的含量不超过0.0075%。
锌合金熔体在进行轧制时,经过多次轧制工艺形成锌合金板带材,且最后一次轧制可以根据需求选择热轧加工或冷轧加工,锌合金板带材的加工更灵活。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种抗拉强度高的锌合金板带材,其特征在于,包括以下重量百分比的组分:
Figure FDA0003325708230000011
2.根据权利要求1所述的一种抗拉强度高的锌合金板带材,其特征在于,包括以下重量百分比的组分:钛0.05%-0.2%;铜0.02%-0.2%;铝0.005%-0.05%;镁0.005%-0.0075%;锂0.01%-0.1%;余量为锌和不可避免的杂质。
3.一种抗拉强度高的锌合金板带材的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1、取包括上述重量百分比组分的锌合金原料,将锌合金原料加入到熔炼炉中进行熔炼;
S2、将锌合金原料熔炼形成的熔体浇注成型;
S3、将浇注成型的锌合金熔体进行多次轧制,获得锌合金板带材;
S4、将锌合金板带材卷曲成盘。
4.根据权利要求3所述的一种抗拉强度高的锌合金板带材的制备工艺,其特征在于,在所述步骤1)中,在CO2和SF6保护气氛的保护下,对锌合金原料进行熔炼。
5.根据权利要求3所述的一种抗拉强度高的锌合金板带材的制备工艺,其特征在于,在所述步骤3)中,最后一次进行锌合金熔体的轧制时,采用热轧加工或冷轧加工,热轧加工时,在锌合金熔体的温度高于再结晶温度的情况下轧制,轧制温度为100℃至250℃;冷轧加工时,在锌合金熔体的温度低于再结晶温度的情况下轧制。
6.根据权利要求5所述的一种抗拉强度高的锌合金板带材的制备工艺,其特征在于,在所述步骤3)中,锌合金熔体进行热轧加工时,轧制温度为100℃至170℃。
7.根据权利要求5所述的一种抗拉强度高的锌合金板带材的制备工艺,其特征在于,在所述步骤3)中,锌合金熔体进行冷轧加工时,轧制完成后在150℃至300℃的温度下保温,并持续0.75-2.5个小时。
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