ZZNAL4Y壓鑄鋅合金的改性研究.pdf

1、在我國三號(hào)鋅鋁合金(3.5％～4.3%Al)的工業(yè)應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn),該合金存在雜質(zhì)含量較高,綜合性能不穩(wěn)定等問題。為了進(jìn)一步提高其力學(xué)性能并保持合金的性能穩(wěn)定,滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求,結(jié)合國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,本論文對(duì)該合金進(jìn)行了如下方面的研究。
　　在國產(chǎn)ZZnAl4Y合金的基礎(chǔ)上添加硅,錳,硼,鈦和稀土元素,優(yōu)化合金性能。利用中頻感應(yīng)爐和石墨坩堝電阻爐對(duì)合金進(jìn)行熔煉;利用微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)測試合金的抗拉強(qiáng)度;利用HR-150洛氏硬度

2、試驗(yàn)機(jī)和顯微硬度儀(HXD1000T)測試合金硬度;利用JB30A沖擊試驗(yàn)機(jī)測試合金的沖擊韌性;借助金相顯微鏡、電子掃描顯微鏡、電子探針顯微分析儀等試驗(yàn)手段研究和分析了合金的顯微組織。通過對(duì)制備的試樣進(jìn)行常溫下的機(jī)械性能測試和顯微組織分析,尋求各種元素在合金中的最佳添加量,獲得性能較好的壓鑄鋅合金。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明:
　　(1)硅、錳元素在鋅鋁合金中的固溶度極小,錳主要以富錳的硬脆相存在,硅主要以單晶硅的形式存在。硅、錳具

3、有合金化作用,可以使合金組織得到細(xì)化,共晶組織增多。硅、錳元素的加入使ZZnAl4Y鋅合金的抗拉強(qiáng)度和硬度有很大的提高,但塑性和沖擊韌性降低較多。當(dāng)加入0.06～0.1wt.%Si和0.05～0.1wt.%Mn元素時(shí)ZZnAl4Y鋅合金具有較好的綜合機(jī)械性能。
　　(2)在鋅合金中添加硼元素時(shí),產(chǎn)生的含硼化合物可以作為ε相的有效異質(zhì)形核核心,增加了ε相的形核率,使初生ε相得到細(xì)化。當(dāng)硼的加入量為0.05wt.%時(shí),所配制的鋅合金具

4、有較好的綜合機(jī)械性能。
　　(3)在鋅鋁合金中加入鈦元素后,合金中產(chǎn)生鋁鈦化合物(TiAl3,TiAl2等),鈦鋅化合物(Zn16Ti,Zn8Ti等)和三元化合物,這些化合物都有利于提高ε相形核率,細(xì)化基體組織。隨著鈦元素含量的增加,鋅鋁合金的抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長率先增大后減小;硬度先降低而后增高;沖擊韌性有所下降但減低不多。鈦含量在0.04wt.%～0.05wt.%時(shí),試驗(yàn)合金獲得較好的綜合機(jī)械性能。
　　(4)稀土元素在A