多元銅鈦鋅合金板材連續鑄軋方法

2023-09-15 12:09:15 1

專利名稱：多元銅鈦鋅合金板材連續鑄軋方法
技術領域：
本發明涉及鋅合金領域，具體來說，涉及一種多元鋅合金，特別是 銅鈦鋅系合金的連續鑄軋方法。
背景技術：
連續鑄軋己有幾十年的歷史，主要用於鋁合金的板帶材生產。與單純 的連鑄坯料，連軋相比，連續鑄軋工藝節能、降耗、而且成本低、建設 周期短。近年來，由於鎂合金在許多行業的應用前景看好，所以鎂合金 的連續鑄軋技術逐漸發展起來。
同時，鋅合金在建築和工業部門有著廣泛的應用前景，但是，目前國 內除了印刷、電池用材外，還沒有寬幅鋅合金鑄軋板材的生產。國外是 採取連續鑄造機生產鋅合金板坯，再經過熱軋及冷軋加工成板材。並沒 有進行連續鑄軋來生產鋅合金的報導。
鋅合金連續鑄軋之所以沒能發展起來，除了產品市場需要因素外，主 要原因在於
1、 鋅合金熔點低，約42(TC，而鋁的熔點為66(TC,鎂的熔點65(TC;鋅 合金的凝固潛熱少，約24.09卡/克，°C ，該值為鋁凝固潛熱94.6卡/克* °C 的近1/4;為鎂的凝固潛熱89卡/克* 'C的1/3.5;同時鋅合金的比熱小，為 0.092卡/克'°C，是鋁比熱0.215卡/克'。C的不足l/2 ，鎂比熱0.245卡/克 。C的1/2.5。也就是說，鋅合金通過熔體凝固以及在溫度降低過程中所釋 放的熱量比鋁和鎂少得多，而且降溫較快。
2、 鋅合金的密度大，約為7.14克/立方釐米，而鋁密度為2.7克/立方 釐米，鎂密度為1.74克/立方釐米，所以鋅合金的重量大，冷卻快，在低 溫區變形抗力較大。
3、 鋅合金的脆性區較多，固然在低溫區易脆裂(< 100攝氏度)，在 高溫區也有易開裂的傾向。
因此，由於鋅合金存在上述特點而未能成功連續鑄軋成板材，鑑於此， 提供一種低成本的連續鑄軋多元鋅合金的方法非常必要。

發明內容
本發明的目的是提供一種成本低、生產率高的多元銅鈦鋅合金板材 連續鑄軋方法，該方法包括
1) 製備鋅合金熔體將鋅合金熔化並加入鋅合金重量0.06%-0.08%的
鑭鈰混合稀土作為合金細化劑細化晶粒，並經除渣、排氣純化合金熔體;
2) 連續鑄軋澆鑄鋅合金熔體，並冷卻鋅合金熔體到鑄軋溫度，同
時採用鋁合金連續鑄軋設備降低速度，保持較大軋制力對鋅合金進行連
續鑄軋，澆鑄溫度為440-480°C;澆鑄速度要保持鑄軋板運行12-20米/ 分，鑄軋溫度為330-380°C，鑄軋輥的轉速要保持鑄軋板運行12-20米/ 分；鑄軋成8-10mm板坯後，溫軋成0.7-2mm厚度的板材，溫軋溫度為 150-300°C。
進一步地，上述鋅合金為銅鈦鋅合金，優選具有如下組分的鋅合金 以重量百分比(wt%)計
銅0.15;鈦0.08 ;鋁0.02;餘量為鋅。
進一步地，所述澆鑄溫度為460-480°C。鑄軋溫度為360-380°C。 進一步地，所述溫軋溫度優選180-250°C。
與現有的先連續鑄造，後熱軋，冷軋的鋅合金製造方法相比，本發明 的多元鋅合金連續鑄軋的方法具有成本低廉，生產率高優點。而且投資 較少，建設周期短，便於組織生產，適合多品種、小批量的多用途鋅合 金市場特點和快速響應的企業管理要求。
具體實施例方式
以下結合實施例對本發明進行詳細說明。 實施例1多元銅鈦鋅合金的連續鑄軋 採用的鋅合金成分為(wt% )
銅0.15;鈦0.08 ;鋁0.02;餘量為鋅。 澆鑄溫度47(TC;
連鑄設備傳統的鋁合金連續鑄軋設備；鑄軋溫度330—36(TC;鑄 軋速度為12米/分；
溫軋溫度150-25(TC; 具體工藝流程為
連續鑄軋過程鋅合金熔體經過加入鑭鈽混合稀土淨化和細化後，為
防止吸氣，熔煉溫度控制在500-54(TC，並在靜止爐內進一步去氣，熔體經流槽至前爐，其流速應保持爐內正常液面，再經橫澆道通過分配器， 流經鑄嘴，澆鑄溫度47(TC，將熔體均勻的分布成規定寬度，例如軋制
1100-1200mm寬度的板材，控制其寬度為1000-1050ram，經側封板防止熔 體外洩，熔體進入鑄軋機輥面。此時，輥內冷卻系統使熔體由半固態迅 速凝固，達到330-380。C範圍，通過鑄軋輥得到厚度為8-10mm板坯，然 後經冷卻器冷卻，由夾送輥、導輥傳送，由分離塊成為活套，做為調節 鑄軋和後步溫軋的速度之間的緩衝配合，這時再經導輥迸入溫軋，根據 成品板材尺寸調節1-4架軋機的壓下量， 一般為30-50%，軋製得到 0.7-2.0mm的板材以後，經矯平機矯平，從落料架進入檢測區，中間可根 據需要設置板厚、板型及表面質量的無損檢測系統，經檢査合格後由巻 取機巻成板巻，包裝為成品。
其中，通過加入鋅合金熔體重量的0.06%-0.08%的鑭鈰混合稀土晶 粒細化劑，利用了稀土元素對合金熔體的淨化、細化及晶核作用，起到 細化晶粒良好效果，從而使合金的塑性在不同溫度下得到提高，如下
溫度(°C) 20 100 150
伸長率 35 50 70
(o/o)
當鋅合金在IO(TC時，其伸長率仍然達到50%以上，可以軋製成型。 上述的實施例只是用具體的實例來說明本發明，它不應該理解為是 對本發明的保護範圍進行任何限制。而且，熟悉該技術的人們可以明白， 在不脫離本發明精神和原理下，對本發明所進行的各種等效變化、變型 以及在文中沒有描述的各種改進均在本專利的保護範圍之內。
權利要求
1、一種多元銅鈦鋅合金板材連續鑄軋方法，該方法包括1)製備鋅合金熔體將鋅合金熔化並加入鋅合金重量0.06％-0.08％的鑭鈰混合稀土作為合金細化劑細化晶粒，並經除渣、排氣純化合金熔體；2)連續鑄軋澆鑄鋅合金熔體，並冷卻鋅合金熔體到軋制溫度，同時採用鋁合金連續鑄軋設備對鋅合金進行連續鑄軋，澆鑄溫度為440-480℃；澆鑄速度要保持鑄軋板運行15-25米/分，鑄軋溫度為330-380℃，鑄軋輥的轉速要保持鑄軋板運行15-25米/分；軋製成8-10mm板坯後溫軋成0.7-2mm厚度的板材，溫軋溫度為150-300℃。
2、 如權利要求1的方法，其特徵在於，所述鋅合金為銅鈦鋅合金。
3、 如權利要求2的方法，其特徵在於，所述鋅合金是具有如下組分的鋅 合金以重量百分比計銅0.15;鈦0.08 ;鋁0.02;餘量為鋅。
4、 如權利要求1的方法，其特徵在於，所述澆鑄溫度為460-480°C;鑄 軋溫度為330-360°C。
5、 如權利要求l的方法，其特徵在於，所述溫軋溫度為180-250°C。
全文摘要
本發明公開了提供一種成本低、生產率高的多元銅鈦鋅合金板材連續鑄軋方法，該方法包括製備純化並經細化劑進行晶粒細化的鋅合金熔體步驟和採用常規的鋁合金連續鑄軋設備，通過調整工藝進行連續鑄軋鋅合金的步驟。與現有的先連續鑄造，後熱軋，冷軋的鋅合金板材製造方法相比，本發明的多元鋅合金連續鑄軋的方法具有建設期短，投資少，成本低廉，操作簡單，並且適於多品種組織生產的優點。
文檔編號B21B1/46GK101658861SQ20081014688
公開日2010年3月3日 申請日期2008年8月27日 優先權日2008年8月27日
發明者凱 徐, 飆 徐 申請人:徐 凱;徐 飆