[发明专利]一种锌基合金薄壁管材的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锌基合金薄壁管材的制备方法，属于有色金属加工成形领域。

背景技术

随着铜应用的普及，世界范围内的铜资源紧缺，而高性能锌合金材料具有比重轻、强度适中、硬度高、成本低的特点，被誉为二十一世纪的新材料。其强度、硬度、摩擦等性能与铜合金相近，为此，研究开发新型锌合金，以廉价的锌代替昂贵的铜，具有显著的经济效益和社会效益，也是缓解我国内铜资源紧张的最有前途的解决方法。对现有技术文献的检索发现，涉及锌基合金薄壁管材制备的专利较少。

以Zn-Al系列、Zn-Cu系列等锌合金为研究对象，采用分流组合模热挤压锌基合金管材，对于尺寸精度要求高的高品质锌合金薄壁管材，采用LG/LD等系列冷轧管机轧制减壁和减径(精整)，获得高精度锌合金薄壁管材，对于一般要求的锌合金薄壁管材采用固定短芯头/游动芯头/空拉拔等系列拉拔工艺减壁和减径(精整)，获得锌合金薄壁管材，通过分流组合模热挤压可获得近终成品尺寸的管材，通过冷加工(冷轧/拔)精整，这种制备锌合金薄壁管材的工序少，流程短，生产效率高，成本低。制备的锌合金薄壁管材可替代部分黄铜管材。

发明内容

本发明的目的在于解决锌基合金管的制备加工技术，提供一种短流程、低成本的锌基合金薄壁管材的新方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种锌基合金薄壁管材的制备方法，包括如下步骤：

(1)将锌合金半连续铸锭进行感应加热，采用分流组合模热挤压，获得接近成品尺寸的管坯；

(2)将步骤(1)所得的管坯进行冷加工，获得薄壁管材；

(3)将步骤(2)所得的薄壁管材进行清洗和热处理；

(4)然后进行矫直，获得成品管材。

一种优选的技术方案，其特征在于：所述的锌合金为Zn-Al系列、Zn-Cu系列等锌合金。

一种优选的技术方案，其特征在于：所述的锌合金为Zn-Al-Cu系列或Zn-Cu-Ti系列锌合金，Zn-Al-Cu系列锌合金中Al的含量为5～30％(wt％)，Cu的含量为0.2～4％(wt％)；Zn-Cu-Ti系列锌合金中Cu的含量为1～10％(wt％)，Ti的含量为0.05～2％(wt％)。

一种优选的技术方案，其特征在于：步骤(1)中所述的分流组合模根据最终产品尺寸进行设计和加工，分流组合模的分流孔数为三孔。

一种优选的技术方案，其特征在于：步骤(1)中所述的热挤压温度180～350℃，优选为200～300℃；挤压比18～65，优选为20～48；挤压速度2～25mm/s，优选为2～8mm/s；模具和挤压筒的预热温度180～350℃，优选为200～300℃。

一种优选的技术方案，其特征在于：步骤(2)中所述的冷加工为轧制或拉拔，退火间变形量为50～85％，优选为65～75％；道次加工率为10～50％，优选为10～20％。对于尺寸精度要求高的高品质锌合金薄壁管材，采用LG/LD冷轧管机轧制减壁和减径(精整)，获得高精度锌合金薄壁管材；对于一般锌合金薄壁管材采用固定短芯头/游动芯头/空拉拔减壁和减径(精整)。

一种优选的技术方案，其特征在于：步骤(3)中所述的清洗为常规清洗，清除油腻；热处理为退火，根据客户要求，采用消除应力退火和再结晶退火，退火温度为200～350℃，优选为200～250℃。

一种优选的技术方案，其特征在于：步骤(4)中所述的矫直设备为斜六辊矫直机，成品管材的外径为Φ2～Φ35mm，壁厚为0.5～5mm。

本发明的优点在于：

本发明提供了一种锌基合金薄壁管材短流程、低成本、生产效率高的加工新方法，实现了锌基合金管材近终产品尺寸的分流组合挤压，通过冷加工精整实现了管材的高精度。本发明的锌基合金薄壁管材加工技术适合于大规模生产，生产效率高，成本低，附加值高，制备的锌基合金薄壁管材能够替代部分黄铜管材，有助于解决我国铜资源紧张的问题，具有显著的经济效益和社会效益。

下面通过具体实施方式对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。

具体实施方式

实施例1

制备锌基合金薄壁管材，包括如下步骤：