[发明专利]一种耐蚀锌合金及其制备方法

说明书

本发明属于有色金属材料制造技术领域，具体涉及一种含铍耐蚀锌合金及其制备方法。本发明所述耐蚀合金以质量百分数计包括：铜0.50～0.75％，镍0.50～0.75％，钛0.05～0.10％，铍0.01～0.02％，镧0.003～0.006％，铈0.006～0.01％，杂质含量≤0.05％；余量为锌。该耐蚀锌合金以电解铜、铍青铜、Zn‑Ni‑Ti中间合金、锌箔包覆稀土元素等措施加入合金元素；采用模铸，其后对合金进行一次热处理，得到耐蚀锌合金。该耐蚀锌合金的腐蚀电位较正，不易发生腐蚀；即使发生腐蚀，其腐蚀速率也很小，这大大减缓了材料的老化速率。本发明组分设计合理，制备工艺简单、易控，便于大规模的工业化应用。

技术领域

本发明属于有色金属材料技术领域，具体涉及一种耐蚀锌合金及其制备方法。

背景技术

锌合金熔点低、力学性能好、加工能耗低、原材料廉价易得，可以有效地节约材料和生产成本。目前，锌合金已在五金日用、机械配件、建材装饰、电子元件、仪器仪表、纪念币等方面获得广泛应用，同时锌合金在很多方面还具有潜在的应用前景。

在锌合金中，变形锌铜钛合金作为结构材料被应用广泛。通常使用的变形锌铜钛合金的含铜量为0.5％～1.5％，含钛量为0.1％～0.5％。锌铜钛合金中Cu和Ti共同作用使得其具有优良物理特性和力学特性，主要表现为：较高抗蠕变性，蠕变变形量达到1％所需要的时间为纯锌的近500倍；热膨胀系数比纯锌降低约30％；抗拉强度媲美α黄铜退火态，比纯锌提高超过50％；成型和机加工特性优良。然而，锌铜钛合金制品在实际使用过程中，尤其是应用于五金、卫浴、装饰等含Cl^-的潮湿环境里，此合金易出现晶间腐蚀、点蚀等情况，造成表面质量下降，尺寸不稳定，抗老化性能降低，严重限制了其应用范围。虽然可以采用镀覆方法对锌合金加以保护，提高其耐蚀性能，但由于加工和使用过程中总有一些因素可能造成镀覆层的损伤脱落，使锌基体暴露于腐蚀介质中，形成局部腐蚀。因此，提高锌合金本身的耐腐蚀性能才是促进锌合金应用的关键，也一直是行业高度关注的一个重要技术问题。

相关研究表明，在锌基体中添加不同的合金元素并调整其添加范围，可提高锌合金的耐蚀性。行业中常见的添加元素有铝、铜、镁、钛、镍、锰、铬和稀土元素等。而含Be耐蚀锌合金在现有技术中还未有记载。

发明内容

本发明主要是为了解决变形锌铜钛合金在含Cl^-潮湿环境中具有较低耐腐蚀性能的问题，提供一种耐蚀锌合金成分及其熔炼制备方法。所述耐腐蚀锌合金，由锌、铜、镍、钛、铍、稀土和不可避免的杂质组成，通过调节和优化Zn与Cu、Ti、Ni、Be、La、Ce等合金元素之间的配比，在保证多元锌合金的力学性能的同时，使其耐腐蚀性能也得到提高。

本发明一种耐蚀锌合金，所述耐蚀锌合金中含有铍。

本发明一种耐蚀锌合金，其特征在于：所述耐蚀锌合金中，铍的质量百分含量为0.01～0.05％。

本发明一种耐蚀锌合金，其特征在于：所述耐蚀锌合金中含有Ni，所述耐蚀锌合金中，Ni的质量百分含量为0.50～1.00％。

本发明一种耐蚀锌合金，所述耐蚀锌合金中含有铜、镍、钛、铍、稀土元素和锌。

作为优选方案，本发明一种耐蚀锌合金，以质量百分比计包括下述组分：

铜0.50～1.00％，

镍0.50～1.00％，

钛0.05～0.20％，

铍0.01～0.05％，

镧0.001～0.01％，

铈0.002～0.01％，

杂质含量≤0.05％；

余量为所述锌。