阅读说明：本技术 一种成本较低且抗拉强度较好的锌合金及其制备方法 (Zinc alloy with low cost and good tensile strength and preparation method thereof ) 是由 梁桂源 梁宗坚 于 2020-06-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种成本较低且抗拉强度较好的锌合金及其制备方法,属于锌合金的技术领域,包括一种成本较低且抗拉强度较好的锌合金,其包含以下重量百分比的成分：Al：3.9-4.3%、Cu：0.95-1.25%、Mg：0.06-0.08%、Zn：余量；其中,所述Cu和Al由铜包铝提供。一种成本较低且抗拉强度较好的锌合金的制备方法,其包含以下步骤：加热溶解第一批锌锭得到预制物A；往温度为600-640℃的预制物A中加入铜包铝,待铜包铝溶解后加入锌合金变质剂,待锌合金变质剂溶解后加入第二批锌锭,搅拌溶解得到预制物B；往温度为420-450℃预制物B中加入镁锭,搅拌溶解得到预制物C；保持预制物C的温度在420-450℃,放料、冷却得到锌合金；通过该方法制得的锌合金合格率高、生产效率高且成本较低。(The invention discloses a zinc alloy with lower cost and better tensile strength and a preparation method thereof, belonging to the technical field of zinc alloy, and comprising the following components in percentage by weight: al: 3.9-4.3%, Cu: 0.95-1.25%, Mg: 0.06-0.08%, Zn: the balance; wherein the Cu and Al are provided by copper clad aluminum. A preparation method of zinc alloy with lower cost and better tensile strength comprises the following steps: heating and dissolving a first batch of zinc ingots to obtain a prefabricated object A; adding copper-clad aluminum into the prefabricated object A at the temperature of 600-640 ℃, adding a zinc alloy modifier after the copper-clad aluminum is dissolved, adding a second batch of zinc ingots after the zinc alloy modifier is dissolved, and stirring and dissolving to obtain a prefabricated object B; adding magnesium ingots into the prefabricated object B at the temperature of 420-450 ℃, and stirring and dissolving to obtain a prefabricated object C; keeping the temperature of the prefabricated material C at 420-450 ℃, discharging and cooling to obtain zinc alloy; the zinc alloy prepared by the method has high qualification rate, high production efficiency and lower cost.)

一种成本较低且抗拉强度较好的锌合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及锌合金的技术领域，尤其是涉及一种成本较低且抗拉强度较好的锌合金及其制备方法。

背景技术

锌是一种具有金属光泽的银白色金属。其熔点为419.5℃，沸点为907℃。在锌尚未合金化时，锌是一种较软的金属，其强度和硬度比铝和铜小，且锌的恢复特性及加工硬化程度很小。所以，锌不能直接用作工程材料，需要往锌中加入其它金属元素，如铝、铜、镁、镉、铅、钛等，以形成强度和硬度相对较高的锌合金后，再加以使用。

其中，锌合金中的有效合金元素有铝、铜、镁。铝能细化晶粒，提高锌合金的强度和冲击韧性，并能明显地减轻熔融锌对铁容器的腐蚀，但是，过多的铝会影响锌合金的强度；铜能提高锌合金的强度、硬度和耐蚀性，但加入量过多的铜会降低锌合金冲击韧性和尺寸稳定性；镁在压铸锌合金中能减轻材料的腐蚀，还可以消除铅、锡等杂质的有害影响，但是，实际生产过程中，如果镁的含量过多，锌合金会产生热脆性，锌合金的抗拉强度下降，使铸造发生困难。

目前，现有的锌合金一般包含以下重量百分比的成分：铝：3.8-4.3％；铜：0.010-0.030％；镁：0.035-0.05％；锌：余量。其中，上述现有技术中的铝由铝锭提供，铜由铜棒提供，镁由镁锭提供，锌由锌锭提供，且上述现有技术中的锌合金的布氏硬度在80左右，抗拉强度在150-170N/mm²，一般应用于玩具、灯具以及装饰品等的制作。

但是，该锌合金不适用于制作汽车配件，因为汽车配件对锌合金的抗拉强度一般要求在200N/mm²左右。当锌合金的抗拉强度过低时，会影响汽车配件的质量，而当锌合金的抗拉强度过高时，会导致汽车配件的造价成本增大。

其中，锌合金的抗拉强度可以通过增加铜与镁的重量百分比来调整，即适量加入更多的铜棒和镁锭，不过，铜的熔点一般在1083℃，在熔融铜锭的时候，需要将生产锌合金的熔铸炉升温至比较高的温度。但这不仅会导致电费增加，而且会导致熔铸炉的维护费用增加。因此，需要提供一种成本较低且适用于制备汽车配件的锌合金。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于是提供一种成本较低且抗拉强度较好的锌合金，其抗拉强度较在200N/mm²左右，可用于制作汽车配件。

本发明的第二个目的在于提供一种成本较低且抗拉强度较好的锌合金的制备方法，具有生产效率高、锌合金合格率高、且成本低的优点。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：

一种成本较低且抗拉强度较好的锌合金，包含以下重量百分比的成分：

Al：3.9-4.3％；

Cu：0.95-1.25％；

Mg：0.06-0.08％；

Zn：余量；

其中，所述Cu和Al由铜包铝提供。

优选地，一种成本较低且抗拉强度较好的锌合金，包含以下重量百分比的成分：

Al：3.9-4.3％；

Cu：0.975-1.075％；

Mg：0.06-0.08％；

Zn：余量；

其中，所述Cu和Al由铜包铝提供。

通过采用上述技术方案，锌的比重大、铸造性能好，可以压铸精密件，也可进行表面处理，且锌的熔点较低，在420℃左右，容易铸造成型；铝可以增加锌合金的流动性，改善锌合金的铸造性能，且铝能够细化晶粒，引起固溶强化，从而提高锌合金的机械性能，但是，锌合金中的铝含量应该控制在3.9-4.3％之间，当铝含量小于3.9％时，锌合金液的流动性变差，而当铝含量超过4.3％时，锌合金容易变脆，影响锌合金的使用；铜可以增加锌合金的硬度、抗拉强度，同时改善锌合金的晶间腐蚀以及抗磨损性能，但是，当锌合金中的含铜量低于0.95％时，锌合金的硬度和抗拉强度低，而当锌合金中的含铜量超过1.25％时，锌合金的抗拉强度以及硬度容易随时间的延长而逐渐降低；镁可以细化合金组织，改善锌合金的抗拉强度以及锌合金的抗磨损性能，但是，当锌合金中的含镁量低于0.06％时，锌合金的耐腐蚀性能以及抗拉强度均下降；当锌合金中的含镁量高于0.08％时，锌合金容易产生热脆的现象；

另外，锌合金中的铝和铜由原料铜包铝提供，铜包铝原料的价格低于纯铜或纯铝的价格，且铜包铝是铝铜合金中的一种，其熔点在600-640℃左右；而通常情况下，纯铝的熔点在660℃左右，纯铜的熔点在1083℃左右，当采用纯铜或纯铝来提供铝合金中的铜或铝成分时，需要将熔铸炉内的温度升温至较高的温度，过高的温度容易增加电耗以及熔铸炉的维护成本，且会影响熔铸炉的使用寿命；其次，过高的熔融温度需要较长的升温时间，会降低锌合金的生产效率；本发明通过采用铜包铝来引入铜和铝，在得到合适抗拉强度的锌合金的同时，降低了锌合金的生产成本。

进一步地：所述铜包铝中铜含量与铝含量的重量比为1:4,且所述铜包铝中杂质的含量<0.05％。

通过采用上述技术方案，当铜包铝中铜含量与铝含量的重量比为1:4时，当确定铜或铝中任一成分的添加量时，另一成分的添加量也会在范围内，减少了工作量；另外，铜包铝中杂质的含量<0.05％，有利于减少锌合金中杂质元素的含量，从而延缓锌合金在温湿环境中的晶间腐蚀，减少锌合金表面鼓泡的问题。

进一步地：所述Mg由镁锭提供，所述镁锭中镁的重量百分比≧99.95％。

通过采用上述技术方案，Mg由镁锭提供，镁锭中镁的重量百分比≧99.995％，有利于减少锌合金中杂质元素的含量，从而延缓锌合金在温湿环境中的晶间腐蚀，减少锌合金表面鼓泡的问题。

进一步地：所述Zn由锌锭提供，所述锌锭中锌的重量百分比≧99.995％。

通过采用上述技术方案，Zn由锌锭提供，锌锭中锌的重量百分比≧99.995％，有利于减少锌合金中杂质元素的含量，从而延缓锌合金在温湿环境中的晶间腐蚀，减少锌合金表面鼓泡的问题。

一种成本较低且抗拉强度较好的锌合金的制备方法，基于上述任意一种成本较低且抗拉强度较好的锌合金，其包含以下步骤：

(1)将第一批锌锭投入熔铸炉中；

(2)启动熔铸炉对第一批锌锭进行加热溶解，得到预制物A；

(3)测定预制物A的温度，待预制物A的温度到达600-640℃后，往温度为600-640℃的预制物A中加入铜包铝，搅拌，待铜包铝溶解后加入锌合金变质剂，搅拌，待锌合金变质剂溶解后加入第二批锌锭，搅拌，待第二批锌锭溶解后，得到预制物B；

(4)测定预制物B的温度，待预制物B的温度到达420-450℃后，往温度为420-450℃的预制物B中加入镁锭，搅拌，使镁锭均匀溶解于预制物B中，得到预制物C；

(5)保持预制物C的温度在420-450℃，然后将预制物C转移至保温炉中；

(6)放料,待预制物C冷却固化后得到锌合金。

通过采用上述技术方案，锌锭分两批投加，第一批锌锭冷炉进料，且锌锭的熔点较低，有利于对熔铸炉进行保护，延长熔铸炉的使用寿命；第二批锌锭待铜包铝以及锌合金变质剂溶解之后再投料，有利于使锌、铝、铜均匀混合；加入铜包铝时，锌液的温度要求在600-640℃，有利于确保铜包铝能够完全融解；等铜包铝完全融解后，再加入锌合金变质剂对锌合金液体进行变质处理，变质处理是向金属液中添加少量活性物质，促使液体金属内部生核或改变晶体成长过程的一种方法，能够有效地预防锌合金出现裂纹的问题；另外，锌合金变质剂还可以促使锌合金液中的一些杂质漂浮在表面上，有利于提高锌合金的质量；镁锭最后加入，且加入镁锭时，预制物B的温度要求在420-450℃，一方面是镁锭在温度过高时，镁的氧化烧损率容易增大，另一方面是因为镁锭融解时散发大量的热量，因此，加入镁锭时锌合金液体的温度低于纯镁的熔点；放料时，保持预制物C的温度在420-450℃，有利于保证预制物C的流动性，具有便于放料的效果。

进一步地：在投加镁锭之前，先对预制物B进行除浮渣。

通过采用上述技术方案，浮渣漂浮在锌合金液体表面时，容易影响镁锭的的溶解，并增大镁锭的氧化烧损率，因此，在投入镁锭之前，先对预制物B进行除浮渣处理，有利于降低镁锭的烧损率，提高镁锭的利用效率。

进一步地：所述第一批锌锭与第二批锌锭的重量比为3:2。

通过采用上述技术方案，锌锭分两批投加，第一批锌锭冷炉进料，且锌锭的熔点较低，有利于对熔铸炉进行保护，延长熔铸炉的使用寿命；第二批锌锭待铜包铝以及锌合金变质剂溶解之后再投料，有利于使锌、铝、铜均匀混合；另外，第一批锌锭与第二批锌锭的重量比为3：2时，温度控制更加方便，即当第二批锌锭熔融后，预制物B的温度刚好在420-450℃的范围内，不需要额外等温度下降或者重新对预制物B进行加热，有利于提高锌合金的生产效率，降低锌合金的生产成本。

进一步地：步骤(6)放料1h后，每5-10min搅拌一次保温炉内的预制物C。

通过采用上述技术方案，由于锌液的密度较其它金属元素大，当锌合金液体保温时间过长时，锌合金液体可能出现分层的情况，因此，保温时需要对锌合金液体进行搅拌，使锌合金液体均匀混合，有利于提高锌合金的品质。

进一步地：所述锌合金变质剂为铝-钛系锌合金变质剂。

通过采用上述技术方案，钛是细化晶粒的效果很强的元素，能够有效地预防锌合金出现裂纹的问题，尤其适用于容易产生铸造裂纹的Zn-Al-Cu-Mg合金，有利于提高锌合金的抗拉强度以及耐腐蚀性，从而减少废品的产生。

进一步地：所述铝-钛系锌合金变质剂的添加量占原料总量的重量百分比为0.05-0.10％。

通过采用上述技术方案，铝-钛系锌合金变质剂的添加量为0.05-0.10％，当铝-钛系锌合金变质剂的添加量低于0.02％时，锌合金的耐腐蚀性、抗拉强度、硬度均减弱，而当铝-钛系锌合金变质剂的添加量低于0.10％以后，锌合金的耐腐蚀性、抗拉强度、硬度变化不大，继续增加铝-钛系锌合金变质剂的添加量容易使生产成本增加。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

第一、锌合金中的铝和铜由原料铜包铝提供，铜包铝原料的价格低于纯铜或纯铝的价格，且铜包铝是铝铜合金中的一种，其熔点在600-640℃左右；而通常情况下，纯铝的熔点在660℃左右，纯铜的熔点在1083℃左右，当采用纯铜或纯铝来提供铝合金中的铜或铝成分时，需要将熔铸炉内的温度升温至较高的温度，过高的温度容易增加电耗以及熔铸炉的维护成本，且会影响熔铸炉的使用寿命；其次，过高的熔融温度需要较长的升温时间，会降低锌合金的生产效率；本发明通过采用铜包铝来引入铜和铝，在得到合适抗拉强度的锌合金的同时，降低了锌合金的生产成本；

第二、本发明的方法，锌锭分两批投加，第一批锌锭冷炉进料，且锌锭的熔点较低，有利于对熔铸炉进行保护，延长熔铸炉的使用寿命；第二批锌锭待铜包铝以及锌合金变质剂溶解之后再投料，有利于使锌、铝、铜均匀混合；另外，第一批锌锭与第二批锌锭的重量比为3：2时，不需要额外等温度下降或者重新对预制物B进行加热，有利于提高锌合金的生产效率，降低锌合金的生产成本。

具体实施方式

原料来源

本实施例所采用的原料来源见下表1：

表1原料来源

实施例

实施例1：

锌合金中各成分的重量百分比为：

成分	Al	Cu	Mg	Zn
					重量百分比/％	3.9％	0.975％	0.06％	95.065％

上述实施例1中的锌合金按以下步骤合成：

(1)将50％的锌锭投入熔铸炉中；

(2)启动熔铸炉对锌锭进行加热溶解，得到预制物A；

(3)测定预制物A的温度，待预制物A的温度到达600℃后，往温度为600℃的预制物A中加入铜包铝，搅拌2min，待铜包铝溶解后加入锌合金变质剂，搅拌2min，待锌合金变质剂溶解后加入剩余50％的锌锭，搅拌2min，待锌锭溶解后，得到预制物B；

(4)测定预制物B的温度，待预制物B的温度到达420℃后，先除去漂浮在预制物B表面的浮渣，再往温度为420℃的预制物B中加入镁锭，搅拌2min，使镁锭均匀溶解于预制物B中，得到预制物C；

(5)保持预制物C的温度在420℃，然后将预制物C转移至保温炉中；

(6)放料，待预制物C冷却固化后得到锌合金；

其中，步骤(3)中锌合金变质剂的添加量占原料总量的百分比为0.05％；步骤(6)中放料1h后，每10min搅拌一次保温炉中的预制物C，搅拌时间2min。

实施例2：

锌合金中各成分的重量百分比为：

成分	Al	Cu	Mg	Zn
					重量百分比/％	4.3％	1.075％	0.08％	94.545％

上述实施例2中的锌合金按以下步骤合成：

(1)将50％锌锭投入熔铸炉中；

(2)启动熔铸炉对锌锭进行加热溶解，得到预制物A；

(3)测定预制物A的温度，待预制物A的温度到达640℃后，往温度为640℃的预制物A中加入铜包铝，搅拌2min，待铜包铝溶解后加入锌合金变质剂，搅拌2min，待锌合金变质剂溶解后加入剩余的50％的锌锭，搅拌2min，待锌锭溶解后，得到预制物B；

(4)测定预制物B的温度，待预制物B的温度到达450℃后，先除去漂浮在预制物B表面的浮渣，再往温度为450℃的预制物B中加入镁锭，搅拌2min，使镁锭均匀溶解于预制物B中，得到预制物C；

(5)保持预制物C的温度在450℃，然后将预制物C转移至保温炉中；

(6)放料，待预制物C冷却固化后得到锌合金；

其中，步骤(3)中锌合金变质剂的添加量占原料总量的百分比为0.1％；步骤(6)中放料1h后，每10min搅拌一次保温炉中的预制物C，搅拌时间2min。

实施例3：

锌合金中各成分的重量百分比为：

成分	Al	Cu	Mg	Zn
					重量百分比/％	4.0％	1.0％	0.06％	94.94％

上述实施例3中的锌合金按以下步骤合成：

(1)将50％锌锭投入熔铸炉中；

(2)启动熔铸炉对锌锭进行加热溶解，得到预制物A；

(3)测定预制物A的温度，待预制物A的温度到达620℃后，往温度为620℃的预制物A中加入铜包铝，搅拌2min，待铜包铝溶解后加入锌合金变质剂，搅拌2min，待锌合金变质剂溶解后加入剩余50％的锌锭，搅拌2min，待锌锭溶解后，得到预制物B；

(4)测定预制物B的温度，待预制物B的温度到达435℃后，先除去漂浮在预制物B表面的浮渣，再往温度为435℃的预制物B中加入镁锭，搅拌2min，使镁锭均匀溶解于预制物B中，得到预制物C；

(5)保持预制物C的温度在435℃，然后将预制物C转移至保温炉中；

(6)放料，待预制物C冷却固化后得到锌合金；

其中，步骤(3)中锌合金变质剂的添加量占原料总量的百分比为0.05％；步骤(6)中放料1h后，每10min搅拌一次保温炉中的预制物C，搅拌时间2min。

实施例4：

锌合金中各成分的重量百分比为：

成分	Al	Cu	Mg	Zn
					重量百分比/％	4.0％	1.0％	0.06％	94.94％

上述实施例4中的锌合金按以下步骤合成：

(1)将60％锌锭投入熔铸炉中；

(2)启动熔铸炉对锌锭进行加热溶解，得到预制物A；

(3)测定预制物A的温度，待预制物A的温度到达620℃后，往温度为620℃的预制物A中加入铜包铝，搅拌2min，待铜包铝溶解后加入锌合金变质剂，搅拌2min，待锌合金变质剂溶解后加入剩余40％的锌锭，搅拌2min，待锌锭溶解后，得到预制物B；

(4)测定预制物B的温度，待预制物B的温度到达435℃后，先除去漂浮在预制物B表面的浮渣，再往温度为435℃的预制物B中加入镁锭，搅拌2min，使镁锭均匀溶解于预制物B中，得到预制物C；

(5)保持预制物C的温度在435℃，然后将预制物C转移至保温炉中；

(6)放料，待预制物C冷却固化后得到锌合金；

其中，步骤(3)中锌合金变质剂的添加量占原料总量的百分比为0.05％；步骤(6)中放料1h后，每10min搅拌一次保温炉中的预制物C，搅拌时间2min。

实施例5：

锌合金中各成分的重量百分比为：

成分	Al	Cu	Mg	Zn
					重量百分比/％	4.0％	1.0％	0.06％	94.94％

上述实施例5中的锌合金按以下步骤合成：

(1)将40％锌锭投入熔铸炉中；

(2)启动熔铸炉对锌锭进行加热溶解，得到预制物A；

(3)测定预制物A的温度，待预制物A的温度到达620℃后，往温度为620℃的预制物A中加入铜包铝，搅拌2min，待铜包铝溶解后加入锌合金变质剂，搅拌2min，待锌合金变质剂溶解后加入剩余60％的锌锭，搅拌2min，待锌锭溶解后，得到预制物B；

(4)测定预制物B的温度，待预制物B的温度到达435℃后，先除去漂浮在预制物B表面的浮渣，再往温度为435℃的预制物B中加入镁锭，搅拌2min，使镁锭均匀溶解于预制物B中，得到预制物C；

(5)保持预制物C的温度在435℃，然后将预制物C转移至保温炉中；

(6)放料，待预制物C冷却固化后得到锌合金；

其中，步骤(3)中锌合金变质剂的添加量占原料总量的百分比为0.05％；步骤(6)中放料1h后，每10min搅拌一次保温炉中的预制物C，搅拌时间2min。

实施例6：

锌合金中各成分的重量百分比为：

成分	Al	Cu	Mg	Zn
					重量百分比	4.0％	1.0％	0.06％	94.94％

上述实施例6中的锌合金按以下步骤合成：

(1)将60％的锌锭投入熔铸炉中；

(2)启动熔铸炉对锌锭进行加热溶解，得到预制物A；

(3)测定预制物A的温度，待预制物A的温度到达620℃后，往温度为620℃的预制物A中加入铜包铝，搅拌2min，待铜包铝溶解后加入锌合金变质剂，搅拌2min，待锌合金变质剂溶解后加入剩余40％的锌锭，搅拌2min，待锌锭溶解后，得到预制物B；

(4)测定预制物B的温度，待预制物B的温度到达435℃后，往温度为435℃的预制物B中加入镁锭，搅拌2min，使镁锭均匀溶解于预制物B中，得到预制物C；

(5)保持预制物C的温度在435℃，然后将预制物C转移至保温炉中；

(6)放料，待预制物C冷却固化后得到锌合金；

其中，步骤(3)中锌合金变质剂的添加量占原料总量的百分比为0.05％；步骤(6)中放料1h后，每10min搅拌一次保温炉中的预制物C，搅拌时间2min。

实施例7：

锌合金中各成分的重量百分比为：

成分	Al	Cu	Mg	Zn
					重量百分比	4.0％	1.0％	0.06％	94.94％

上述实施例7中的锌合金按以下步骤合成：

(1)将60％的锌锭投入熔铸炉中；

(2)启动熔铸炉对锌锭进行加热溶解，得到预制物A；

(3)测定预制物A的温度，待预制物A的温度到达620℃后，往温度为620℃的预制物A中加入铜包铝，搅拌2min，待铜包铝溶解后加入锌合金变质剂，搅拌2min，待锌合金变质剂溶解后加入剩余40％的锌锭，搅拌2min，待锌锭溶解后，得到预制物B；

(4)测定预制物B的温度，待预制物B的温度到达435℃后，先除去漂浮在预制物B表面的浮渣，再往温度为435℃的预制物B中加入镁锭，搅拌2min，使镁锭均匀溶解于预制物B中，得到预制物C；

(5)保持预制物C的温度在435℃，然后将预制物C转移至保温炉中；

(6)放料，待预制物C冷却固化后得到锌合金；

其中，步骤(3)中锌合金变质剂的添加量占原料总量的百分比为0.05％。

对比例

对比例1：

对比例1与实施例4的不同之处在于：

对比例1中的锌合金中各成分的重量百分比为：

成分	Al	Cu	Mg	Zn
					重量百分比	2.4％	0.6％	0.06％	96.94％

对比例2：

对比例2与实施例4的不同之处在于：

对比例2中的锌合金中各成分的重量百分比为：

成分	Al	Cu	Mg	Zn
					重量百分比	5.6％	1.4％	0.06％	92.94％

对比例3：

对比例3与实施例4的不同之处在于：

对比例3中的锌合金中各成分的重量百分比为：

成分	Al	Cu	Mg	Zn
					重量百分比	4.0％	1.0％	0.10％	94.90％

对比例4：

对比例4与实施例4的不同之处在于：

对比例4中的锌合金中各成分的重量百分比为：

成分	Al	Cu	Mg	Zn
					重量百分比	4.0％	1.0％	0.05％	94.95％

对比例5：

对比例5与实施例4的不同之处在于：步骤(4)中加入镁锭时预制物B的温度为400℃。

对比例6：

对比例6与实施例4的不同之处在于：步骤(4)中加入镁锭时预制物B的温度为600℃。

对比例7：

对比例7与实施例4的不同之处在于：锌锭为一次性投料，全部的锌锭都在步骤(1)中加入。

对比例8：

对比例8与实施例4的不同之处在于：锌锭为一次性投料，全部的锌锭都在步骤(3)中加入。

对比例9：

对比例9与实施例4的不同之处在于：步骤(3)中未添加铝-钛系锌合金变质剂。

对比例10：

对比例10与实施例4的不同之处在于：步骤(3)中铝-钛系锌合金变质剂的添加量占原料重量的百分比为0.02％。

对比例11：

对比例11与实施例4的不同之处在于：步骤(3)中铝-钛系锌合金变质剂的添加量占原料总量的百分比为0.15％。

对比例12：

对比例12与实施例4的不同之处在于：步骤(3)中添加的锌合金变质剂为铝-锶系锌合金变质剂。

对比例13：

对比例13与实施例4的不同之处在于：步骤(3)中添加的锌合金变质剂为钠盐系锌合金变质剂。

对比例14：

对比例14与实施例4的不同之处在于：镁锭中镁的重量百分比为95％。

对比例15：

对比例15与实施例4的不同之处在于：锌锭中锌的重量百分比为95％。

对比例16：从A公司购买的用于制作汽车配件的锌合金ZZnAl4Cu1Y，单价60元/kg；对比例17：从B公司购买的用于制作汽车配件的锌合金ZZnAl4Cu1Y，单价75元/kg。

性能检测

(1)抗拉强度：参照GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》；

(2)布氏硬度：参照GB/T 231.1-2009《金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法》；

(3)盐雾试验：参照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》；

(4)镁烧损率：镁烧损率＝(原料中投入的镁元素重量-锌合金中镁元素的重量)/原料中投入的镁元素重量*100％。

性能检测数据

对实施例1-7以及对比例1-17中的试样进行上述各性能的检测，检测结果见下表2：

表2检测数据表

根据表2中实施例1-5以及对比例1-4中的数据可知：

当锌合金中铝的重量百分比低于3.9％时，锌合金的抗拉强度、布氏硬度以及耐腐蚀性均下降，而当锌合金中铝的重量百分比超过4.3％时，锌合金的抗拉强度以及布氏硬度下降，说明锌合金中铝的重量百分比应该控制在3.9-4.3％；当锌合金中铜的重量百分比低于0.975％或超过1.075％时，锌合金的抗拉强度以及布氏硬度均下降，说明锌合金中铜的重量百分比应该控制在0.975-1.075％；当锌合金中镁的重量百分比低于0.06％时，锌合金的抗拉强度、布氏硬度以及耐腐蚀性能均下降，且当锌合金中镁的重量百分比超过0.08％时，锌合金的抗拉强度以及布氏硬度下降，说明锌合金中锌的重量百分比应该控制在0.06-0.08％。

根据表2中实施例4与实施例6-7中的数据可知：

(1)当不去除锌合金液体表面的浮渣时，镁的烧损率增大，不利于控制锌合金中镁的重量百分比，容易生产出不合格的锌合金；

(2)长时间放料后，如果不对保温炉内的预制物C进行搅拌时，锌合金液中各元素之间的融合容易存在不够均匀的问题，从而会对锌合金的抗拉强度以及布氏硬度产生影响。

根据表2中实施例4与对比例5-6中的数据可知：

(1)当加入镁锭时，如果预制物B的温度低于420℃，容易产生镁锭溶解不完全的问题，而没有完全溶解的镁锭将分布在锌合金中，影响锌合金的抗拉强度以及布氏硬度；

(2)当加入镁锭时，如果预制物B的温度高于450℃，容易导致镁锭的烧损率增加，从而不利于控制锌合金中镁的重量百分比，容易生产出抗拉强度以及耐腐蚀性能不好的锌合金。

根据表2中实施例4与对比例7-8中的数据可知：

当锌锭分两次投料时，锌合金中各成分之间的融合更均匀，有利于提高锌合金的抗拉强度、布氏硬度以及耐腐蚀性能。

根据表2中实施例4与对比例9-13中的数据可知：

(1)铝-钛系锌合金变质剂、铝-锶系锌合金变质剂以及钠盐系锌合金变质剂这三种锌合金变质剂中，当采用铝-钛系锌合金变质剂对锌合金液体进行变质时，得到的锌合金质量最优；

(2)往锌合金液体中加入铝-钛系锌合金变质剂，当铝-钛系锌合金变质剂的添加量低于0.05％时，制得的锌合金在抗拉强度、布氏硬度以及耐腐蚀性均下降；而当铝-钛系锌合金变质剂的添加量高于0.1％时，锌合金的质量变化不大，故可将铝-钛系锌合金变质剂的添加量控制在0.05-0.1％。

根据表2中实施例4与对比例14-15中的数据可知：

原料镁锭、锌锭等的纯度降低会影响锌合金的抗拉强度、布氏硬度以及耐腐蚀性能，因此，需要严格控制原料镁锭、锌锭等的纯度。

根据表2中实施例1-7与对比例16-17中的数据可知：

本发明制得的锌合金的抗拉强度、布氏硬度以及耐腐蚀性能与现有市面上用于制备汽车配件的锌合金相近或优于现有市面上的锌合金，但是，本发明中制得的锌合金的单价为45-50元/kg，将本发明中的锌合金应用于制作汽车配件时，汽车配件的生产成本更低。

成本方面：

(1)原料费用：

本发明中的熔铸炉每次可生产17t锌合金，以生产一炉实施例4中的锌合金为例，

当不考虑损耗时，本发明以及现有技术中的原料添加量如下表3：

表3

另外，现有各原料的市售单价如下表4：

表4原料单价表

原料	锌锭	镁锭	铜包铝	铜棒	铝锭
						单价(元/kg)	26	19	10	55	17

注：铜棒中的铜含量≧99.95％，铝锭中的铝含量≧99.95％。

根据上述表3和表4可知：本发明中生产17吨锌合金的原料费用为：16139.8×26+10.2×19+850×10＝428328.6元；现有技术中生产17吨锌合金的原料费用为：16139.8×26+10.2×19+170×55+680×17＝440738.6元。

由于本发明中铜包铝的熔融温度低于铜棒的熔融温度，故本发明生产锌合金时的熔铸温度更低，而生产锌合金时，高温容易导致原料的烧损率增加，即生产配比相同的锌合金需要更多的原料；因此，本发明中生产17吨锌合金的原料费用至少比现有技术中生产17吨锌合金的原料费用节省：440738.6-428328.6＝12410元。

其中，一个月按生产170t锌合金进行计算，即每个月生产10炉锌合金，本发明一年可节省原料费用：12410×10×12＝1489200元。

(2)电费：

采用本发明中的方法生产锌合金时，由于铜包铝的熔融温度较铜棒的低，因此，缩短了熔铸炉的升温时间。其中，本发明熔融原料的时间比现有技术至少节省了30min，熔铸炉的加热功率按容量为18吨的熔铸炉来算，功率大概约为3500KW，则本发明熔完所有的原料时，至少节省了30÷60×3500＝1750kW*h的电量；电费安装工业平时段的0.73元/(kW*h)计算，则本发明熔融一次原料至少节省了电费：1750×0.73＝1277.5元。

其中，一个月按生产170t锌合金进行计算，即每个月生产10炉锌合金，本发明一年可节省电费：1277.5×10×12＝153300元。

(3)熔铸炉维护费：

为提高生产的安全性，每一季度需要对熔铸炉进行一次维护。其中，本发明中熔铸炉每一季度的维护费约为500-600元，而现有技术中的熔铸炉所承受的温度比本发明中的熔铸炉的高，一般情况下，现有技术中的熔铸炉每一季度的维护费约为1000-1200元。则本发明中的熔铸炉一年的维护费至少比现有技术中熔铸炉一年的维护费节省：(1000-600)×4＝2400元。

综上，本发明每年可节省生产成本：1489200+153300+2400＝1644900元。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。