我国富锌少铜,在更广泛的领域实现“以锌代铜”、“以锌节铜,”符合国家的战略需求。作为铜合金替代材料的Zn-Cu-Ti合金具有自清洁、安全无毒、质轻价廉等一系列优点,已被广泛使用在机械电子、汽车制造及建筑的屋顶和外墙装饰领域。目前,在Zn-Cu-Ti合金板材的生产过程中存在着以下两个问题:(1)板材的综合力学性能有待提高。传统工艺生产的板材在后续的加工过程中会发生冲爆及边裂现象,同时由于板材强度低,产品在使用过程中会发生形状、尺寸的改变,严重降低了产品的使用寿命。因此,提高合金板材的综合力学性能迫在眉睫。(2)我国已成为继欧洲和北美后第三大重酸雨区,尤其是沿海工业发达地区,大气中工业污染物、盐分含量的增加造成了 Zn-Cu-Ti合金的晶间腐蚀、点蚀、应力腐蚀等现象。因此,研究合金的耐腐蚀性能也变得刻不容缓。本文以开发合金板材新型加工工艺为出发点,探索了 Zn-1.5Cu-0.05Ti合金大变形量热轧变形机制,深入研究了变形量(33.3%、50%、60%、66.6%、71.4%)和变形温度(250℃、300℃)对合金综合力学性能(强度、塑性)的影响规律。重点探讨了热轧过程中Zn-1.5Cu-0.05Ti合金板材ε相(CuZn5)的形变诱导析出行为,揭示了变形条件与ε相(CuZn5)的数量、形态及分布之间的有机关联。同时,分析了稀土 La的添加量与Zn-1.5Cu-0.05Ti合金腐蚀性能的关系。研究结果表明:(1)新型加工工艺的开发。以热挤压代替传统热轧开坯,随后进行大变形量热轧变形,Zn-1.5Cu-0.05Ti合金板坯单道次热轧压下量可达71.4%,且热轧后板材无撕裂、开裂、边裂等轧制缺陷。在实验范围内,获得了 Zn-1.5Cu-0.05Ti合金板材最优组合工艺参数:300℃热挤压,随后进行250℃热轧,热轧压下量71.4%,合金板材的抗拉强度和延伸率分别为264MPa、53%。与传统工艺板材相比,抗拉强度和延伸率分别提高了 30%～55%、10%～39%。(2)热轧过程中ε相(CuZn5)形态及分布演变规律。合金板材中ε相(CuZn5)形态及分布的变化可以分为三个阶段:在33.3%～50%的轧制变形量下,其形态由大的团块状、不均匀的带状聚集态分布在基体组织(η相)中。在600%～66.6%的轧制变形量下,带状聚集态分布的ε相(CuZn5)不但沿轧制方向被拉长,而且沿垂直轧制方向,弥散分布的程度增大。当变形量达到66.6%时,ε相(CuZn5)完全弥散分布在基体中,其形态为更加细小的粒状。在71.4%的轧制变形量下,ε相(CuZn5)弥散分布的程度降低,部分ε相(CuZn5)呈现细小的粒状及较短的带状聚集态分布在基体中。(3)热轧过程中合金力学性能的演变规律。Zn-1.5Cu-0.05Ti合金板材的延伸率随热轧变形量的增大呈上升的趋势。合金的抗拉强度随着热轧变形量的增大呈下降趋势。在相同的轧制变形量下,250℃轧制,Zn-1.5Cu-0.05Ti合金板材具有较高的延伸率和抗拉强度。(4)稀土 La提高合金耐腐蚀性能的机理。稀土 La的添加能显著提高合金在3%NaOH溶液中的阳极钝化能力。同时,随着La含量的增加,作为阴极相的粗大的骨骼状ε相(CuZn5)逐渐细化、消失,这导致活性阴极区的减少,从而提高Zn-1.5Cu-0.05Ti合金在3%NaCl和3%NaOH溶液中的耐腐蚀性能。合金中添加0.5wt%La后,在3%NaCl溶液中浸没56h,合金的腐蚀速率降低了 56.9%,在3%NaOH溶液中浸没41h,合金的腐蚀速率降低了25.32%。