[发明专利]一种具有室温超塑性的锌基合金棒材/板材及其制备方法

权利要求书

1.一种具有室温超塑性的锌基合金棒材/板材的制备方法，其特征在于，所述的锌基合金棒材/板材组分按重量百分比为：Cu：0.1~4%，Fe：0.05~2%，Mn：0.05~0.5%，不可避免杂质≤0.2%，余量为Zn；

所述的方法包括以下步骤：

步骤1，熔铸：

(1)配料：按室温超塑性锌基合金棒材/板材的质量百分比，称量配料；

(2)将纯金属锌加热至580~620℃，熔化后依次加入金属Cu、Zn-Fe中间合金和Zn-Mn中间合金，待全部金属熔化后，搅拌至混合均匀，获得锌合金熔体；

(3)将熔体温度降至520~540℃，向熔体中加入六氯乙烷，六氯乙烷的加入量为熔体质量的0.4~0.8%，之后保温静置10~20min；

(4)将熔体温度降至480~500℃，进行浇铸，获得铸锭；

步骤2，均匀化处理：

(1)将铸锭，在320~350℃保温2~4h；

(2)随炉升温至380~400℃保温1~3h；

(3)冷却至室温，获得锭坯；

步骤3，成品制备：

(1)当制备室温超塑性锌基合金棒材时：

将锭坯加热保温后，进行反向热挤压，冷却至室温，制得室温超塑性锌基合金棒材，其中，所述的反向热挤压的挤压比为16~64；

(2)当制备室温超塑性锌基合金板材时：

将锭坯加热保温后，经反复轧制退火，制得室温超塑性锌基合金板材，其中，所述的轧制单道次压下量为5~20%，轧制速度为80~300mm/s。

2.根据权利要求1所述的一种具有室温超塑性的锌基合金棒材/板材的制备方法，其特征在于，所述的具有室温超塑性的锌基合金棒材/板材的基体晶粒平均直径为0.2~0.6μm。

3.根据权利要求1所述的一种具有室温超塑性的锌基合金棒材/板材的制备方法，其特征在于，所述的具有室温超塑性的锌基合金棒材/板材，在室温、应变速率为10^-3s^-1的拉伸试验条件下，抗拉强度为100~200MPa，拉伸屈服强度为70~150MPa，延伸率120~300%。

4.根据权利要求1所述的具有室温超塑性的锌基合金棒材/板材的制备方法，其特征在于，所述的步骤3(1)中，所述的室温超塑性锌基合金棒材直径Φ6~12mm。

5.根据权利要求4所述的具有室温超塑性的锌基合金棒材/板材的制备方法，其特征在于，所述的步骤3(1)中，当制备室温超塑性锌基合金棒材时，采用反向热挤压制备，具体步骤为：

(1)将锭坯，在100~200℃保温30~60min；

(2)将锭坯，在100~200℃进行反向热挤压，形成棒材，直径Φ6~12mm，其中，挤压比16~64；

(3)冷却至室温，获得室温超塑性锌基合金棒材。

6.根据权利要求1所述的具有室温超塑性的锌基合金棒材/板材的制备方法，其特征在于，所述的步骤3(2)中，所述室温超塑性锌基合金板材厚度为1~2mm。

7.根据权利要求6所述的具有室温超塑性的锌基合金棒材/板材的制备方法，其特征在于，所述的步骤3(2)中，当制备室温超塑性锌基合金板材时，通过轧制制备，具体步骤为：

(1)将锭坯，在150~250℃保温30~60min；

(2)将锭坯进行轧制，其中，单道次压下量15~20%，轧制速度100~300mm/s；

(3)轧制3~6道次后，在150~250℃保温10~20min，之后重复(2)-(3)继续进行轧制，直到板材厚度达到3~4mm；

(4)将热轧态板材在室温下继续进行轧制，其中，单道次压下量5~10%，轧制速度80~140mm/s；

(5)轧制3~5道次之后，对板材进行中间退火，退火工艺为100~200℃下保温5~15min，退火态板材冷却至室温后，重复(4)-(5)继续进行轧制，直到板材厚度达到1~2mm，即制得室温超塑性锌基合金板材。