[发明专利]一种高强韧锌铝合金镀锌丝及其制备方法

说明书

本申请涉及锌铝合金镀锌丝的技术领域，具体公开了一种高强韧锌铝合金镀锌丝及其制备方法。镀锌丝包括以下重量百分含量的原料：铝5‑15%、锰1‑5%、镍2‑10%、锆3‑8%、镁3‑8%、稀土钇0.1‑0.5%、稀土铈0.1‑0.5%、余量为锌和不可避免的杂质；其制备方法为：将锌、铝、锰、镍、锆、镁混合熔融，加入稀土钇、稀土铈，混匀，除渣，拉拔，冷却得到钢丝；将钢丝经过预处理后备用；将钢丝加热，进行第一次助镀，烘干，进行热镀锌，经水冷后，进行第二次助镀，并烘干，进行热镀锌铝，经水冷后，烘干，收线成盘，得到锌铝合金镀锌丝。本申请的高强韧锌铝合金镀锌丝，通过原料之间的协同作用，具有提高强韧性的优点。

技术领域

本申请涉及锌铝合金镀锌丝技术领域，尤其是涉及一种高强韧锌铝合金镀锌丝及其制备方法。

背景技术

锌铝合金因其具有良好的力学性能的耐磨性好、熔化温度低、铸造和机械加工性能优良、成本低等一系列优点而受到关注。镀锌丝是采用优质低碳钢加工而成，经过冷拉成型、酸洗除锈、高温退火、热镀锌、冷却等工艺流程，且镀锌丝具有镀锌层厚、抗腐蚀性强等特性。

目前，锌铝合金镀锌丝虽然具有较强的抗腐蚀性，但是强韧性不佳，因此，现在急需研制一种高强韧的锌铝合金镀锌丝。

发明内容

为了提高镀锌丝的强韧性，本申请提供一种高强韧锌铝合金镀锌丝及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种高强韧锌铝合金镀锌丝，采用如下技术方案：

一种高强韧锌铝合金镀锌丝，其包括以下重量百分含量的原料：铝5-15％、锰1-5％、镍2-10％、锆3-8％、镁3-8％、稀土钇0.1-0.5％、稀土铈0.1-0.5％、余量为锌和不可避免的杂质。

通过采用上述技术方案，本申请的高强韧锌铝合金镀锌丝，通过各原料之间的协同作用，不仅提高了镀锌丝的抗拉强度、屈服强度、延伸率，还提高了断裂韧性，提高了镀锌丝的强韧性，其中，抗拉强度为610-650MPa，屈服强度为538-585MPa，延伸率为5.7-8.5％，断裂韧性为27.1-32.6MPa·m^1/2。

锌、铝为锌铝合金镀锌丝的基础成分。锰能够阻止锌铝合金中的再结晶过程，提高再结晶温度，并能够显著细化再结晶晶粒，从而提高锌铝合金镀锌丝的强度。镍加入到锌铝合金中，能够提高锌铝合金镀锌丝的强度，但是不会降低其塑性，还能够改善锌铝合金镀锌丝的低温韧性。锆能够阻碍锌铝合金中的再结晶过程，细化再结晶晶粒，提高强度。镁能够明显提高锌铝合金的强度。

稀土钇能够提高锌铝合金的强度，稀土钇应用到锌铝合金中，使锌铝合金基体得到强化，并且使锌铝合金基体上形成亚晶粒，析出质点趋向沿亚晶界分布，因此能够提高锌铝合金的强韧性。稀土铈能够细化锌铝合金中的晶粒，能够使锌铝合金中出现韧窝状组织，还能够提高锌铝合金的强度、硬度、伸长率、断裂韧性和耐磨性等力学性能。

作为优选：其包括以下重量百分含量的原料：铝8-12％、锰2-4％、镍5-8％、锆4-6％、镁4-7％、稀土钇0.2-0.4％、稀土铈0.2-0.4％、余量为锌和不可避免的杂质。

通过采用上述技术方案，通过对铝、锰、镍、锆、镁、稀土钇、稀土铈、锌的添加量进行优化，便于各原料之间更好的发挥作用，便于提高锌铝合金镀锌丝的强韧性。

第二方面，本申请提供一种高强韧锌铝合金镀锌丝的制备方法，采用如下的技术方案：一种高强韧锌铝合金镀锌丝的制备方法，包括如下步骤：

S1：将锌、铝、锰、镍、锆、镁混合熔融，加入稀土钇、稀土铈，混合均匀后，除渣，拉拔，冷却得到钢丝；

S2：将钢丝经过放线、热处理、水浴、水洗、酸洗，预处理后备用；

S3：将步骤S2中的钢丝加热，进行第一次助镀，烘干，进行热镀锌，经水冷后，进行第二次助镀，并烘干，进行热镀锌铝，经水冷后，烘干，收线成盘，得到锌铝合金镀锌丝。