[發明專利]易于冷加工成型的變形鋅合金材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710650128.6
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107385278B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 孫文聲;郭俊;馮振仙;唐寧;郜曉彬
• 申請（專利權）人: 寧波博威合金材料股份有限公司
• 主分類號: C22C18/02
• 分類號: C22C18/02;C22C1/02;C22C1/06;C22F1/16
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 謝瀟

本發明公開了一種易于冷加工成型的變形鋅合金材料，該變形鋅合金材料的重量百分比組成包括：Cu：1.0?3.5wt%，Mn：0.05?0.5wt%，Al≤0.05wt%，余量為Zn和不可避免的雜質，該變形鋅合金材料的相組成包含以Zn為基體的Cu置換Zn的固溶體、Zn₅Cu第二相和鋅錳銅金屬間化合物第二相；該變形鋅合金材料的抗拉強度為260?320MPa、延伸率為25?35%、硬度HV5為90?100，具有中等強度、高延伸率，并具有良好的尺寸穩定性，其總加工率可達80?90%，可應用于冷鐓、冷鍛、旋壓、鉚接、深沖等大變形量的冷加工變形，在大變形量的反復冷鐓、反復冷鍛、深沖加工過程中不開裂，能夠廣泛應用于拉鏈、五金件以及電子、電氣零部件等產品。

技術領域

本發明涉及變形鋅合金及其應用技術領域，具體是一種易于冷加工成型的變形鋅合金材料及其制備方法和應用。

背景技術

冷加工技術是通過各種模具將坯料快速加工成各種復雜結構的零件的加工方式，如冷鐓、冷鍛、旋壓、鉚接等。與傳統的車削技術相比，冷加工可以提高材料的利用率，降低損耗，提高產品生產效率，并且冷加工產品組織均勻、致密，可廣泛應用于各種標準件產品，冷加工已成為金屬材料加工成型的重要手段。但冷加工對金屬的加工變形量很大，而一般的金屬屬于加工硬化的材料，因此，對于某些深冷鐓、深冷鍛等需要反復變形的冷加工，一般金屬存在加工困難、甚至無法進行加工的情形，需要通過反復退火處理來消除應力后再進行加工。而與一般的金屬不同，鋅合金不屬于加工硬化的材料，在某些特定的冷加工領域，鋅合金具有明顯的優越性。

傳統的鑄造和壓鑄鋅合金，強度低、脆性大，一般用作低端的結構件。可加工的變形鋅合金具有強度高、塑性好、成本低等優勢，其某些性能明顯優于銅合金，在一些領域可用于替代銅合金，因此變形鋅合金在近幾年逐漸引起人們的重視。

CN104073686B公開了一種可鉚接的變形低銅合金材料及其應用，該低銅合金材料由Al、Cu、M、Zn和不可避免的雜質組成，M為Ni、V、Ti、Zr、La、Ce、Pr、Nd、Mo、Si、Be、Cr、Mn、Co和Mg中的至少一種元素，雜質包括Fe、Pb、Sn、Sb和Cd中的至少一種元素；該低銅合金材料的重量百分比組成中：Al的含量x＝0.1-6.0wt％，Cu的含量y＝0.1-4.0wt％，M的含量z＝0.001-1.0wt％，雜質的總量≤0.1wt％，余量為Zn；Al與Cu的含量之和滿足：0.5wt％≤x+y≤9.0wt％，Al與Cu的含量之比滿足：1≤x/y≤4。該低銅合金材料進行大變形冷加工時，存在多次冷鐓后開裂問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對現有技術的不足，提供一種易于冷加工成型的變形鋅合金材料及其制備方法和應用，該變形鋅合金材料可應用于冷鐓、冷鍛、旋壓、鉚接、深沖等冷加工變形，廣泛應用于拉鏈、五金件以及電子、電氣零部件等產品。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種易于冷加工成型的變形鋅合金材料，該變形鋅合金材料的重量百分比組成包括：Cu：1.0-3.5wt％，Mn：0.05-0.5wt％，Al≤0.05wt％，余量為Zn和不可避免的雜質，該變形鋅合金材料的相組成包含以Zn為基體的Cu置換Zn的固溶體、Zn₅Cu第二相和鋅錳銅金屬間化合物第二相。