[发明专利]用于拉链的锌合金及其制备方法

说明书

本发明合金技术领域，具体涉及用于拉链的锌合金及其制备方法，所述用于拉链的锌合金，以锌合金的总量为基准，按重量百分比计，所述用于拉链的锌合金含有以下元素：Al 3.15~6.21%，Mn 0.35~1.2%，Mg 0.56~1.28%，Sb 0.01~0.08%，Cu 0.08~0.15%，Zr 0.05~0.12%，V 0.06~0.16%，稀土元素0.003~0.012%，其余为Zn和不可避免的杂质。本发明通过各种金属元素在锌合金中形成弥散相，并产生协同作用，起到细化铸态晶粒，强化钉扎位错的作用，从而显著提高了锌合金型材的再结晶温度，降低了晶粒的再结晶，并克服了淬火敏感问题，改善了锌合金型材的强度、断裂韧性和抗应力腐蚀性。

技术领域

本发明合金技术领域，具体涉及用于拉链的锌合金及其制备方法。

背景技术

拉链广泛应用于服装、箱包等日常生活中，一般分为塑料拉链、尼龙拉链和金属拉链，金属拉链分铝拉链、铜拉链和锌合金拉链为3种，其常用的铜拉链居多。但铜成本较高，铜合金约占拉链成本的70%左右，成本和资源问题使之将逐步淘汰，而铝拉链的冲头易损，材料利用率低，且难着色，加工工艺复杂，次品率高，强度比铜的还要低。锌合金材料具有强度大，易着色，同时具有铜的金属感与高雅材料，且成本较铜具有较大的优势，另一方面，铜的含量较多，虽然能使得制作金属拉链的锌合金材料的强力得到有效提高，使得所制作的拉链具有足够的强力和硬度，但所制作的金属拉链的拉力依然不是很强，在经常抽拉相应的拉链时，因其拉力不够，也使得其长时间使用后易被拉变形或被拉断等，使得使用寿命短。因此使用锌合金材料替代铜和铝是必然的趋势。

目前拉链的生产主要是运用排咪法，因此要求锌合金需要有良好的变形性能，能顺利生产圆线，圆线能顺利被轧扁或被拉伸，考虑到拉链牙带生产特点，拉链用锌合金线必须满足一定的深冲性、具有合适的延展性、冲切性、强度和一定的加工硬化性。否则，可能产生裂纹，冲断毛刺，轧裂，轧碎、断牙、变形、咬合力差等问题，不能使用。

目前社会上公布了大量的锌合金的制备方法，但这些制备方法多用于铸造方面使用，并不适用于拉链的生产，其强度及柔韧度等方面均达不到拉链生产的要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种用于拉链的锌合金及其制备方法，它具有高纯度、高强度、高韧性，在工业生产中具有广阔的应用前景。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于拉链的锌合金，以锌合金型材的总量为基准，按重量百分比计，所述用于拉链的锌合金含有以下元素：Zn 3.15~5.21%，Mn 0.35~1.2%，Mg 0.56~1.28%，Sb 0.01~0.08%，Cu 0.08~0.15%，Zr 0.05~0.12%，V 0.06~0.16%，稀土元素0.003~0.012%，其余为Al和不可避免的杂质。

镁能不仅可以提高锌合金的抗腐蚀性，还能提高锌合金的强度；在铝中同时加入锌和镁，形成强化相Mg/Zn₂，对合金产生明显的强化作用，明显增加锌合金的抗拉强度和屈服强度；铝能够改善锌合金的铸造性能，增加合金的流动性，细化晶粒，还可以与其他金属元素形成合金，提高锌合金的机械性能，锰能阻止锌合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显着细化再结晶晶粒，其中再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl₆化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用，MnAl₆的还能溶解杂质铁，形成（Fe、Mn）Al₆，减小铁的有害影响；钒在锌合金中形成难熔化合物，在熔铸过程中起细化晶粒作用，钒也有细化再结晶组织、提高再结晶温度的作用；锑改善了热压与冷压工艺性能；锆和铝形成ZrAl₃化合物，可阻碍再结晶过程，细化再结晶晶粒；钽可以显著提高锌合金的耐腐蚀性能。