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Patent Searching and Data


Title:
WROUGHT ZINC ALLOY AND PREPARATION METHOD AND USE THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/149367
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a wrought zinc alloy and a preparation method and the use thereof. The wrought zinc alloy has the composition of: 2.0-9.5% of Cu, 0.01-0.5% of Mn, 0-0.1% of Co, the balance being zinc and inevitable impurity elements; and the sum of inevitable impurity elements is less than 0.01%. The microstructure of the zinc alloy essentially consists of primary phases of the zinc matrix and intermetallic compounds dispersed between the primary phases; the primary phases have an HCP structure, and the intermetallic compounds are fine Zn4Cu and Zn9Mn; the Zn4Cu phase has a volume content of 5%-55%, the Zn9Mn phase has a volume content of 0.1%-5%, and the balance is the primary phases; the primary phases have an average grain size of 15-35 microns, and the intermetallic compound tissues have an average grain size of 5-15 microns. The zinc alloy can be made into air-conditioner nuts by processing techniques such as fused-casting, extruding, stretching etc. for the replacement of traditional brass, so as to solve the problem of lacking brass resources.

Inventors:
SUN WENSHENG (CN)
YU XING (CN)
GUO JUN (CN)
LI ZHENYU (CN)
ZHANG MING (CN)
XIE SHICAI (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/001396
Publication Date:
October 10, 2013
Filing Date:
October 17, 2012
Export Citation:
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Assignee:
NINGBO POWERWAY ALLOY MATERIAL CO LTD (CN)
International Classes:
C22C18/02; C22C1/02; C22F1/16
Foreign References:
CN101008058A2007-08-01
CN102586649A2012-07-18
BE775207A1972-05-10
BE846899A1977-01-31
CN101906555A2010-12-08
Other References:
SUN, YANG: "Development and application of high strength zinc-based abrasion resistant alloy with cobalt", MECHANICAL ENGINEER, no. 1, 1987, pages 21
Attorney, Agent or Firm:
NINGBO CHANNEL PATENT ATTORNEYS OFFICE (CN)
宁波诚源专利事务所有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求

1、 一种变形锌合金, 其特征在于以重量计其组成为:

Cu 2.0-9.5%

Mn 0.01-0.5%

Co 0-0.1%

余量为锌及不可避免的杂质元素; 不可避免的杂质元素总量小于 0.01%。

该锌合金微观组织主要由锌基体初生相和分散在初生相之间的金属间化合物构成; 所述初生相是 HCP结构, 金属间化合物为细小的 Z Cu和 Zn9Mn; Z Cu相的体积含 量为 5%-55%, Zn9Mn相的体积含量为 0.1%-5%, 其余为初生相; 初生相的平均晶粒度 为 15 35微米, 而金属间化合物组织的平均晶粒度为 5~15微米。

2、 根据权利要求 1所述的变形锌合金, 其特征在于以重量计其组成为:

Cu 5.0-8.0%

Mn 0.1-0.4%

Co 0.0005-0.1%

余量为锌和不可避免杂质元素。

3、 根据权利要求 1或 2所述的变形锌合金, 其特征在于所述 ZiuCu相的体积含量 为 10%-30%, Zn9Mn相的体积含量为 1%-4%。

4、根据权利要求 1或 2或 3所述的变形锌合金, 其特征在于所述 Zn9Mn相的晶粒 度为 1〜3微米。

5、 一种如权利要求 1所述的变形锌合金的制造方法,其特征在于先将所述的 Cu、 Mn、 Co、 锌以铜锰和铜锌中间合金的方式加入, 熔铸后制得变形锌合金铸坯, 熔铸的 加热方式可以是反射炉、 中频加热炉或工频加热炉, 熔铸温度为 500°C-60(TC, 结晶工 艺可采用硬模铸造、连续铸造或半连续铸造,铸造速率为 2-5米 /小时,所述铸坯经挤压、 拉伸工艺后即得变形锌合金,挤压时挤压速度为 0.1-3.5mm/s,挤压温度为 150°C-350°C, 挤压比为 10-256; 拉伸的道次加工率为 5-15%, 总的加工率最大为 80%。

6、 一种变形锌合金的用途, 其特征在于: 使用如权利要求 1〜4中任意一项所述的 变形锌合金经过机加工、 热冲压或冷镦制成半成品, 对所述半成品进行精修、 攻牙成型 后再电镀, 制成用于空调行业的六角螺母或螺帽产品; 其中, 所述热冲压的温度为 200 °C-300°C , 所述冷镦为 3-5工位加工。

Description:
一种变形锌合金及其制造方法和应用

技术领域

本发明涉及变形锌合金及其制备方法,尤其指 一种能够用于制造空调行业用螺母和 螺帽的锌铜基变形锌合金及其制造方法。

背景技术

空调是一种广泛使用的家用及办公电器, 主要由冷媒、压缩机、管道和各种阀门组 成。 本发明变形锌合金主要是用于替代传统铜合金 , 用于制造空调上使用的各种六角螺 母、 螺帽, 这些六角螺母、 螺帽主要用于截止阀和四通阀的密封与连接。

传统的空调螺母、螺帽产品都是由铅黄铜采用 车削、热冲等方法制成。 由于铜资源 的紧缺, 随着使用量的增加, 导致铜价上涨。 寻求低成本的铜合金替代材料, 是空调制 冷行业的迫切需求。

锌合金也许是一种可能的替代材料, 但由于金属锌是六方晶体结构, 滑移系较少, 铸造态属于较脆而且硬度比较低的金属。 通常在锌的基体中加入铝、 铜、 镁等合金化元 素来提高锌合金的强度并改善综合使用性能。 常用的压铸和重力铸造锌合金都是以锌铝 为主要合金化元素的金属材料, 存在明显的晶间腐蚀倾向, 电镀成品率较低, 并且存在 蠕变强度低, 低温脆性等问题, 不适合作为结构材料使用, 大部分作为装饰功能或外观 产品上使用。

如: 公开号为 JP63241132A的日本专利公开的 《热浸表面形成橄榄绿锌合金涂层》 提出了一种含 Mn 0.2-0.8wt.%、 Cu 0.05-1.0wt%, 其余为锌的锌合金。 这里的锌最好使 用纯度 >99.99%的锌,并且锌合金中 Pb的含量最好 0.005wt%。该锌合金涂层具有耐蚀 性并具有橄榄色, 其主要应用领域为热浸镀和表面涂层。 又如申请号为 CN201010245802.0的中国专利申请所公开的《一种 Mn的抗蠕变轧制锌合金板带材及 其制备方法》, 该锌合金按重量百分比由下述组分组成: 铜 0.5〜3.0%, 锰 0.01〜2.0%, 钛 0.05〜0.3 %,其余为锌和总量小于 0.05 %的杂质。该锌合金组分按质量百分比还可以 含有: X 0.01〜0.5 %, X为铝、 稀土元素 (Ce+La)中的至少一种。 其制备方法是采用覆 盖保护法熔炼, 合金元素以纯锌, Zn-Cu, Zn-Ti, Cu-Mn, 纯铝, Ce+La复合稀土的形 式加入;熔炼温度为 650-740°C;在 420-480°C熔铸;铸锭经 350-380°C均勾化退火 6-10h 后; 在 220-280°C进行多道次热轧, 总变形量 60-95%; 再冷轧, 总变形量 50-80%; 轧 制后在 180-200°C退火 2-3h, 最后制得板带结构的产品。 再如公开号为 GB483199A的 英国专利所公开的 《提高机械塑性的锌合金》, 该锌合金中除含有纯度较高的锌外, 还 含有 2-5^%的 Cu、 0.1-1 %的 Bi和 0.1-1^%的 Mn。 其特征是在 Zn-Cu-Mn合金中有

Bi 的添加, Bi在锌合金中主要起到改善切削性能的作用。 孙利平等在 《中国有色金属 学报》第 21卷, 第 7期 (2011年), 报道了易切削变形 Zn-Cu-Bi合金显微组织与性能, 其合金的主要成分为 Zn-Cu-Mn-Bi-Mg-Ti-Al, 该合金中含有铝。

铸造锌基合金材料虽然有着良好的成型性,但 由于强度、硬度及可加工性等综合性 能指标较差, 不能用做空调六角螺母、 螺帽使用, 主要作为外观件的压铸产品使用。 图 3所示为 Zn-Al基合金铸造组织的金相照片, 从图中可以看出: 粗大的 HCP组织表明了 材料具有很明显的脆性, 不适合塑性加工成型。 表 1 给出了典型的铸造合金 Zn-4Al-0.05Mg即美标牌号 ZAMAK3#与铅黄铜的代表 C3604机械性能的对比结果。 由 表 1可见, 无论在强度还是延展性方面锌铝合金与铅黄铜 都有很大的差别。 因此在空调 螺母、 螺帽制造领域, 锌铝铸造锌基合金不能作为黄铜的替代品使用 。

锌铝合金 ZAMAK3#与铅黄铜 C3604的机械性能对比

可见, 现有铸造锌合金尚无法替代传统铅黄铜, 除非是能对其进行改进。 近年来, 材料工程师通过合理的材料设计来改变强化相 的数量,合适的加工方法来得到强化相在 基体中的分布状态, 对于获得高性能多功能的金属材料是一种重要 的方法。 金属间化合 物较纯金属元素有较高的熔点和高强度、 高硬度, 但同时大部分的金属间化合物很脆, 金属基体中金属间化合物的数量和分布对金属 材料的综合性能有很大的影响, 所以, 如 何获得各方面性能均衡甚至优异的产品并非易 事。 发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有 技术的现状提供一种变形锌合金,以 较低成本地替代铅黄铜用于制造空调行业用螺 母和螺帽, 解决铜资源匮乏的问题。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种 本发明锌铜基变形锌合金的制造方 法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为 :该变形锌合金,其特征在于以重量 计其组成为:

Cu 2.0-9.5%

Mn 0.01-0.5%

Co 0-0.1%

余量为锌及不可避免的杂质元素; 不可避免的杂质元素总量小于 0.01%。 该锌合金微观组织主要由锌基体初生相和分散 在初生相之间的金属间化合物构成; 所述初生相是 HCP结构, 金属间化合物为细小的 ZiuCu和 Zn 9 Mn; Zi Cu相的体积含 量为 5%-55%, Zn 9 Mn相的体积含量为 0.1%-5%, 其余为初生相; 初生相的平均晶粒度 为 15〜35微米, 而金属间化合物组织的平均晶粒度为 5~15微米。 金属间化合物组织的 平均晶粒度指的是 Zr^Cu和 Zn 9 Mn两种金属间化合物总的平均晶粒度。

本发明在锌的基体中添加 Cu, Mn后, 会形成细小的高强度、 高硬度的金属间化 合物分散于锌合金的基体中, 起到提高强度, 增加抗蠕变性能的作用; 选择性加入的微 量 Co固溶于锌的基体中形成 HCP相, 能起到固溶强化的作用。

发明人做了大量的试验, 来研究铜、锰含量对合金强度、 延展性、硬度等性能的影 响。 图 1 是铜含量对 Zn( 99 . 78 . x )Cu x Mn Q . 2 Co a()2 合金强度的影响, 图 2 是铜含量对 Zn ( 99.78-x)Cu x Mno. 2 Coo.o2合金延展性的影响, 表 2是 Mn含量对 Zn( 94 . 98-x )Cu 5 Mn x Coo.o2合 金强度、 硬度和延伸率的影响。

比较图 1、 图 2可明显地看出随铜含量的提高本发明合金的 度明显提高, 而延伸 率却明显下降。 当铜含量低于 2%时抗拉强度在 200MPa左右, 制造的空调螺母扭力达 不到要求, 而当铜含量大于 10%时, 合金的延伸率低于 5%, 变的很脆, 不适合加工成 型。 表 2给出了 Mn含量对 Zn94.98-xCu5MnxCoo.02强度、 硬度和延伸率的影响

表 2 Mn含量对 Zn 94 . 98-x Cu 5 Mn x Co Q2 合金强度、 硬度和延伸率的影响

从表 2可看出过低的 Mn含量会使合金强度变的很低,而过高的 Mn含量又使材料 变的很脆, 缺乏实用性。

同时, 研究发现, 过高的铜、 锰、 钴含量会使金属间化合物的体积分数过大, 不利 于后续塑性成型的加工, 而铜、 锰、 钴的含量过低, 金属间化合物的体积分数过低, 硬 度和扭力都会达不到空调螺母和螺帽产品的标 准要求。 经过大量的试验, 确定 Cu含量 在 2.0-9.5%为宜, Mn含量在 0.01-0.5%为宜, Co含量在 0-0.1%为宜, 这样既能保证合 金的高强度要求, 又能满足空调用六角螺母、 螺帽对材料表面处理、 机械性能和加工性 能的要求。

较好的, 上述锌合金以重量计其组成为:

Cu 5.0-8.0%

Mn 0.1-0.4%

Co 0.0005-0.1%

佘量为锌和不可避免杂质元素。 优选地, 所述 ZmCu相的体积含量为 10%-30%, Zn 9 Mn相的体积含量为 1%-4%。 所述 Zn 9 Mn相的晶粒度优选为 1〜3微米。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术 方案为: 上述变形锌合金的制造方 法, 其特征在于先将所述的 Cu、 Mn、 Co、 锌以铜锰和铜锌中间合金的方式加入, 熔铸 后制得变形锌合金铸坯, 熔铸的加热方式可以是反射炉、 中频加热炉或工频加热炉, 熔 铸温度为 500°C-60(rC, 结晶工艺可采用硬模铸造、 连续铸造或半连续铸造, 铸造速率 为 2-5 米 /小时; 所述铸坯经挤压、 拉伸工艺后即得变形锌合金, 挤压时挤压速度为 0.1-3.5mm/s, 挤压温度为 150°C-35(TC, 挤压比为 10-256; 拉伸的道次加工率为 5-15%, 总的加工率最大为 80%。

由于金属铜和锰的熔点,都远高于金属锌的熔 点,单质元素很难熔化到锌的溶液中 去。 本发明采用了铜 -锌, 铜 -锰中间合金的方式加入, 降低了熔点, 既保证了合金组分 范围的要求, 又能够明显降低锌元素的烧损; 同时使得铜、 锰元素能够以金属间化合物 强化的形式均匀的存在于锌基合金基体中。

本发明通过对铸坯进行热挤压、拉伸、热处理 和联合拉拔工艺后制成适合空调螺母 螺帽所需形状和规格的变形锌合金, 其特点是通过这些处理工艺, 实现了合金的微观金 相组织由铸造态向加工态的转变, 材料由脆性材料转变为韧性材料, 各项机械性能得到 明显的提高。

图 6给出了具有本发明锌合金化学组成的 Zn-Cu-Mn-Co合金铸造状态的金相组织, 由图可见其组织粗大, 金属间化合物呈粗大的针状组织分布于基体中 。 而经过热挤压和 拉拔加工等加工工艺后的本发明 Zn-Cu-Mn-Co锌合金金相组织如图 7所示, 由图 7可 以看出: 经过挤压和拉拔加工的 Zn-Cu-Mn-Co锌合金金相组织由六方结构的变形组 和弥散分布的金属间化合物组成, 组织特点: 有一定的方向性, 粗大的针状组织得到细 化。

图 8给出了用扫描电镜表征的 Zi^Cu和 Zn 9 Mn在锌基体中的分布状况, HCP初晶 相和金属间化合物 Z Cu的晶粒度比较大, 占体积分数较大, 而 Zn 9 Mn相的晶粒度比 较小, 所占体积分数较少。

通过扫描电镜观察, 本发明变形锌合金微观组织主要由锌基体 HCP初生相和基本 均匀分散在初生相之间的 ZmCu相和 Zn 9 Mn相构成; Zi^Cu相的体积含量为 5%-55%, Zn 9 Mn相的体积含量为 0.1%-5%, 其余为初生相; 初生相的平均晶粒度为 15~35微米, Zn 9 Mn相的晶粒度较小, ZIL I相较大,两种金属间化合物组织总的平均晶 度为 5~15 微米。

在合金含钴的情况下, 钴与锌固溶为一体而成 HCP初晶相, 故含钴和不含钴的本 发明变形锌合金, 其金相组织基本相同。

本申请发明人经大量实验发现, 加工条件、组分含量对金相组织均有重要影响 , 组 成成分不合适的话, 很难通过加工条件的改变获得具有本发明特征 的变形锌合金, 而加 工条件则对本发明变形锌合金的金相组织更是 具有直接的影响, 最终在大量试验的基础 上, 确定了本发明锌合金的组成及加工条件。

上述变形锌合金的用途,将所述的变形锌合金 经过机加工、热冲压或冷镦制成半成 品, 对所述半成品进行精修、 攻牙成型后再电镀, 制成用于空调行业的六角螺母或螺帽 广 Π口;

其中, 所述热冲压的温度为 200~300Ό, 所述冷镦为 3-5工位加工。

螺母、螺帽的成型工艺可以为机床加工, 热锻成型或冷镦成型几种方式。锌合金六 角螺母 /螺帽的机床加工可采用数控机床、自动机床 专用机床等,原材料是直线型棒材, 加工过程中使用了冷却液以提高加工效率。热 锻成型是采用直线型棒材经过下料,加热, 冲压成毛坯件, 再使用仪表车精整成型。 冷镦成型采用圈线产品, 经过下料后, 多工位 冲压成毛坯件后, 用仪表车精整成品。

与现有技术相比, 本发明一方面通过熔铸过程中使用锌铜、 铜锰中间合金的添加工 艺, 使得锌基合金的铸造组织细化, 金属间化合物可以均匀的分布于锌的基体中, 达到 组织均匀化的目的, 改善了材料的脆性, 有利于后续的加工, 避免了高温熔炼中锌的烧 损, 提高了材料的成品率; 另一方面, 通过挤压和拉制等塑性加工, 使得合金由脆性的 锌基合金铸造组织, 转变为韧性较高的加工态组织, 锌基合金材料的综合性能指标得到 明显的改善; 另外, 由于本发明确定了合适的合金化学组成, 因此在加工后能获得具有 特定特征金相组织的变形锌合金, 而这些特定的金相组织结构使得本发明变形锌 合金的 综合性能获得了稳定的提高与改善。同时由于 本发明的锌基合金中不存在传统锌合金中 最常用的合金化元素 Al,有效避免了传统锌铝合金中普遍存在的晶 腐蚀,改善了合金 的化学均匀性和稳定性。 上述锌基合金的棒材通过机加工、 热冲或冷镦成型后, 可用于 制造空调用六角螺母 /螺帽, 以替代传统的铜合金空调螺母 /螺帽, 较好地解决了铜资源 缺乏的问题。 附图说明

图 1为本发明铜含量对 Zn(99.78-X)CuXMn0.2Co0.02合金强度的影响关系图; 图 2为本发明铜含量对 Zn(99.78-X)CuXMn0.2Co0.02合金 ®展性的影响关系图; 图 3 为本发明背景技术中 Zn-Al基铸造合金 ZAMAK3#的金相组织, 其为典型的 初大枝晶组织, 表明材料脆性很大;

图 4为本发明背景技术中 Zn-Al基铸造合金 ZAMAK3#在 10%草酸介质中 24小时 后的金相组织, 表明发生了明显晶间腐蚀现象;

图 5为本发明变形锌合金在 10%草酸介质中 24小时后的金相组织, 未观测到明显 的晶间腐蚀; 图 6为具有本发明锌合金化学组成的典型的铸造 态锌合金的金相组织,其组织粗 大, 金属间化合物呈粗大的针状组织分布于基体中 ;

图 7为本发明变形锌合金的金相组织,其由六方 构的变形组织和弥散分布的金属 间化合物组成;

图 8为用扫描电镜表征的 Zi^Cu和 Zn 9 Mn在本发明变形锌合金基体中的分布状况 具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描 述。 实施例 1 :

熔化成分为 Mn:0.5%、 Cu:2.0%、 Co:0.1%和余量的 Zn, 以纯锌、 锌铜中间合金、 铜锰中间合金、钴丝的形式加入,使用 80公斤容量的反射熔炼炉在 50CTC下完全熔化后, 使用直径 170毫米的硬模铸造成铸坯。 铸坯经过平头、 车皮后, 在 1250吨的挤压机上, 挤压速度为 1.5mm/s,挤压温度为 180Ό,挤压比为 42,挤压成 S23.2mm的六角型坯料; 再拉伸成 S22.0mm的成品棒材, 拉伸的道次加工率为 5.0%。

经检测得知该棒材成品的抗拉强度 400MPa, 延伸率 16%, 维氏硬度 Hvl05。 经扫描电镜观察该成品的金相组织, 并结合考虑合金的成分组成, 确定 Z Cu相 的体积含量为 5%, Zn 9 Mn相的体积含量为 5%, 其余为初生相。

在自动车床上, 经过车削加工, 钻孔, 攻牙和电镀后制成 1.5匹空调专用六角螺母 /螺帽。 对制得的螺母 /螺帽检进行耐蚀性检测, 测得该螺母 /螺帽耐中性盐雾 1000 小时 以上。

将本实施例所制得的螺母与铅黄铜 (C3604)和铸造锌铝 (ZAMAK3#)所制得的螺母 在相同的测试条件下测试其性能, 其性能参数如表 3所示。

不同材料制成的空调螺母 (Dg8)的性能比较

由表 3可知, 本实施例中所制得合金的主要机械性能指标与 铅黄铜相当。

将 ZAMAK3#基合金和本实施例制造的螺母分别浸泡 10%草酸介质中 24小时后 的金相照片如图 4和图 5所示, 由图 4可知, ∑八1^八 3#发生了明显的晶间腐蚀现象; 而本实施例则没有出现晶间腐蚀倾向 (图 5)。 这说明本实施例中的合金可作为黄铜的替 代品使用, 用于制作空调用六角螺母 /螺帽, 具有较好的性价比。 下述各实施例所获螺母的性能测试结果均反映 主要机械性能指标与铅黄铜相当,在

10%草酸介质中 24小时后均未出现明显晶间腐蚀, 不再一一赘述。 实施例 2:

熔化成分为 Mn0.01%、 Cu:9.5%、 Co:0.02%和余量的 Zn, 以纯锌和锌铜、 铜锰中 间合金、钴丝的形式加入到 50公斤容量的中频熔炼炉中, 在 55CTC下完全熔化后, 使用 直径 90 毫米的硬模制造成铸坯, 对铸坯进行剥皮后, 在 800T 的挤压机上挤压成 Φ 27.5mm的圆型坯料, 挤压速度为 0.1mm s, 挤压温度为 150°C, 挤压比为 10; 再拉伸成 Φ 19.0mm的成品棒材, 拉伸的道次加工率为 8.6%, 总加工率为 52%。 经测试, 该成品 棒材的抗拉强度 490MPa, 延伸率 10%, 维氏硬度 Hvl35。

经扫描电镜观察该成品的金相组织, 并结合考虑合金的成分组成, 确定 Z Cu相 的体积含量为 55%, Zn 9 Mn相的体积含量为 0.1%, 其余为初生相。

对该成品棒材热冲压加工, 热冲压温度为 220°C, 钻孔, 整形, 攻牙, 最后电镀制 成 1.5匹空调用成品螺母 /螺帽, 该螺母 /螺帽耐中性盐雾 1000小时以上。 实施例 3 :

熔化成分为 Mn:0.1%、 Cu:8.0%、 Co:0.05%和余量的 Zn, 以纯锌、 锌铜中间合金、 铜锰中间合金和钴丝的形式加入到 80公斤容量的中频熔炼炉中, 在 600Ό下完全熔化 后, 使用直径 170毫米的硬模铸造成铸坯。 铸坯经过平头、 车皮后, 在 1250吨的挤压 机上, 挤压成 Φ 15.0mm的圆型坯料, 挤压速度为 3.0mm/s, 挤压温度为 300°C, 挤压比 为 128; 再拉伸到 H2.5mm, 拉伸的道次加工率为 8.2%, 总加工率为 30%。 得到成品 圈线。 经测试, 该圈线的抗拉强度 475MPa, 延伸率 12%, 维氏硬度 Hvl25。

经扫描电镜观察该成品的金相组织, 并结合考虑合金的成分组成, 确定 Zn4Cu相 的体积含量为 40%, Zn 9 Mn相的体积含量为 1.5%, 其余为初生相。

对上述圈线经过 5工位的冷镦加工、 钻孔、 攻牙, 冷镦为 4工位加工, 最后电镀制 成 1.5匹空调用六角螺母 /螺帽成品。该六角螺母 /螺帽成品的耐中性盐雾 1000小时以上。 实施例 4:

熔化成分为 Mn:0.2%、 Cu:6.0%和余量的 Zn, 以纯锌和锌铜中间合金、铜锰中间合 金的形式加入到 800公斤容量的中频熔炼炉中, 在 550°C下完全熔化后, 使用直径 170 毫米的水平连续铸造以 4米 /小时的速率铸造成铸坯。 对铸坯平头、 车皮后, 在 1250吨 的挤压机上, 挤压成 S19.5mm的六角型坯料,挤压速度为 3.5mm/s, 挤压温度为 350°C, 挤压比为 61 ; 再拉伸到 S16.0mm的棒材成品, 拉伸的道次加工率为 5.3%, 总加工率为 33% 经测试, 棒材成品的抗拉强度 455MPa, 延伸率 13%, 维氏硬度 Hvll5。 经扫描电镜观察该成品的金相组织, 并结合考虑合金的成分组成, 确定 ZI14CU相 的体积含量为 35%, Zn 9 Mn相的体积含量为 2.5%, 其余为初生相。

对棒材成品进行车削加工、 钻孔、 攻牙和电镀后制成 1 匹空调用六角螺母 /螺帽成 品, 经测试, 六角螺母 /螺帽成品耐中性盐雾 1000小时以上。 实施例 5:

向 1000公斤容量的工频熔炼炉中以纯锌和锌铜、 铜锰中间合金、 钴丝的形式加入 组成为 Mn:0.3%、 Cu:3.0%、 Co:0.07%和余量的 Zn的物料, 在 580°C下完全熔化后, 使 用直径 170毫米的半连续方法以 3.5米 /小时的速度铸造成铸坯。 对铸坯经过平头、车皮 后, 在 1000吨的挤压机上, 挤压成 Φ 16.5mm圆型棒材, 挤压速度为 2mm/s, 挤压温度 为 200°C, 挤压比为 106; 再拉伸成 Φ 16.0mm的成品棒材, 拉伸的道次加工率为 6.0%。 成品棒材的抗拉强度 430MPa, 延伸率 13%, 维氏硬度 Ην110。

经扫描电镜观察该成品的金相组织, 并结合考虑合金的成分组成, 确定 ZI14CU相 的体积含量为 10%, Ζη 9 Μη相的体积含量为 3.5%, 其余为初生相。

成品棒材经过热冲、 车削加工、 钻孔、 攻牙和电镀制成 1 匹空调用六角螺母 /螺帽 成品, 该六角螺母 /螺帽成品耐中性盐雾 1000小时以上。 上述热冲压温度为 220°C。 实施例 6:

熔化成分为 Mn:0.4%、 Cu:3.5%、 Co: 0.01%和余量的 Zn, 以纯锌和锌铜中间合金、 铜锰中间合金和钴丝的形式加入到 1500公斤容量的工频熔炼炉中,在 530Ό下完全熔化 后,使用半连续铸造方法以 2米 /小时的铸造速率制造直径 200毫米的挤压用铸坯。铸坯 经过锯床下料后, 在 2500 吨的挤压机上, 挤压成 Φ 12.5mm 圆型坯料, 挤压速度为 3.5mm/s, 挤压温度为 250°C, 挤压比为 256; 再拉丝到 Φ 11.7mm的圈线产品, 拉伸的 道次加工率为 7.1%, 总加工率为 13%。 该圈线产品的抗拉强度 470MPa, 延伸率 10%, 维氏硬度 Hvl l5。

经金相显微镜观察该成品的微观组织, 并结合考虑合金的成分组成, 确定 ZI14CU 相的体积含量为 16%, Ζη 9 Μη相的体积含量为 3.5%, 其余为初生相。

圈线产品经过冷镦、 车削加工、 钻孔、 攻牙和电镀后制成 1 匹空调用六角螺母 /螺 帽成品, 该螺母 /螺帽成品耐中性盐雾 1000小时以上。 上述冷镦为 3工位加工。 实施例 7:

熔化成分为 Mn:0.3%、 Cu:5.0%、 Co: 0.0005%和余量的 Zn, 以纯锌和锌铜中间合 金、铜锰中间合金和钴丝的形式加入到 1500公斤容量的工频熔炼炉中,在 550°C下完全 熔化后,使用直径 200毫米的连续铸造方法以 5米 /小时的速度制造成铸坯。铸坯经过锯 床下料后, 在 2500吨的挤压机上, 挤压成 Φ 18.0mm圆型坯料, 挤压速度为 3.5mm/s, 挤压温度为 250°C, 挤压比为 123 ; 再拉丝到 Φ 8.0mm的圈线产品, 拉伸的道次加工率 为 15.0%, 总加工率为 80%。 该圈线产品的抗拉强度 465MPa, 延伸率 12%, 维氏硬度 经扫描电镜观察该成品的微观组织, 并结合考虑合金的成分组成, 确定 ZH4CU相 的体积含量为 30%, Ζη 9 Μη相的体积含量为 3.5%, 其余为初生相。

圈线产品经过冷镦、 车削加工、 钻孔、 攻牙和电镀后制成 1 匹空调用六角螺母 /螺 帽成品, 该螺母 /螺帽成品耐中性盐雾 1000小时以上。 上述冷镦为 5工位加工。

上述各实施例中的合金组分中不可避免的杂质 元素总量均小于 0.01%。