摘 要

本发明提供一种Zn?Cu?T i中间合金的制备方法，其主要方法为将一部分纯锌（占纯锌总质量的1/5?1/2）和海绵钛装入真空熔炼炉内的坩埚中，抽完真空后加热至800?900℃，在此温度下保温5?20mi n；然后将坩埚内的熔体降温至500?750℃并转移至普通熔炼炉内，并加入剩余的纯锌和纯铜，保温20?60mi n，使海绵钛和纯铜完全溶解；最后将熔体倒入模具冷却凝固获得Zn?Cu?T i中间合金。该方法可以很好的解决高温锌挥发、铜和钛烧损、低温钛不溶解、Zn?Cu?T i成分难控的技术难题，快速获得高纯净度、高精准度化学成分的Zn?Cu?T i中间合金。

背景技术

钛锌板(Zn-（0.08-1）Cu-（0.06-0.2）Ti)在西欧一些发达国家，在上世纪七十年代就大量用于建筑、装饰业, 如作屋面板、镶墙板、排水槽等。国内对该材料的性能和应用也作了一些卓有成效研究。有报道称(Zn-（0.08-1）Cu-（0.06-0.2）Ti)合金作为代铜材料试制水箱散热片、散热管、汽车刹车管、输油管、医疗高速牙钻等取得成功。不过目前，国内在(Zn-（0.08-1）Cu-（0.06-0.2）Ti)合金材料的制备与应用方面仍不成熟，因此探索与优化(Zn-（0.08-1）Cu-（0.06-0.2）Ti)合金及其板材制备技术，生产出符合欧洲标准EN988的高品质Zn-Cu-Ti合金板材具有重要社会与经济效益。

此外，目前制备的Zn-Cu-Ti均为小质量中间合金，但是制备成本高，且小质量中间合金相对来说纯度低，这会导致在制备钛锌板过程中会引入一些杂质，另外目前所制备Zn-Cu-Ti中间合金的方法一般温度很高，造成制备的中间合金品质差，且难以单次大批量制备。

由于Zn熔点仅420℃，沸点为907℃，远低于Cu和Ti。目前制备Zn-Cu-Ti中间合金的方法主要有以下几种：

一种是一次性将纯Cu和纯Ti/海绵钛高温下(＞900℃)加入锌液中，待其完全熔化。这种方法不仅会造成Cu和Ti熔化/溶解效率慢、熔化/溶解不完全甚至难熔化/溶解的问题，还会导致Cu和Ti元素难以按设计成分均匀分布到熔体中，而且Zn烧损率严重，一般要大于5%，另外Cu和Ti烧损率也要大于3%，这导致Zn-Cu-Ti中间合金的成分难以精确控制，同时这种方法会导致中间合金中TiZn15金属间化合物粗化；

另一种方法是将纯Cu和纯Ti/海绵钛加入锌液中，锌液温度一般低于锌合金沸点(＜900℃)，并施加搅拌或扰动加速其熔化，这种方法制备中间合金时间长，效率低，且会导致中间合金氧化夹杂严重，同时这种方法不适合高Cu高Ti含量中间合金的制备（Ti元素溶入熔体难，Ti含量一般低于5%）。

还有一些方法是将Cu和Ti元素以Zn-Cu、Zn-Ti或Zn-Cu-Ti等中间合金形式引入熔体中，但一般熔炼温度远超Zn合金熔点，且中间合金加入后需要长时间保温以确保其完全熔化/溶解，造成熔体吸气严重，且产生过多氧化夹杂，降低熔体品质，同时高温浇铸制备的低品质Zn-Cu-Ti合金组织粗大，难以制备出符合欧洲标准EN988的(Zn-（0.08-1）Cu-（0.06-0.2）Ti)合金板材。

结合国内外现有技术来看，采用Zn-Cu-Ti三元中间合金来制备(Zn-（0.08-1）Cu-（0.06-0.2）Ti)合金成为主流，但目前Zn-Cu-Ti中间合金制备存在化学成分控制难、杂质含量多、锌大量挥发、铜和钛损耗严重的问题，限制了高品质(Zn-（0.08-1）Cu-（0.06-0.2）Ti)合金的制备；因此开发出新的低熔点、易溶解的Zn-Cu-Ti三元中间合金的制备方法就显得很有意义。