固液混合鑄造ZA12合金組織與性能研究.pdf

1、鋅鋁合金顯示出較高的力學(xué)性能、優(yōu)良的摩擦磨損性能，是一種具有高承載能力的新型減摩材料，其鑄造性能優(yōu)良，且摩擦系數(shù)和成本較低，得到了廣泛關(guān)注與應(yīng)用。其中ZAl2合金是一種多用途合金，具有高致密性，易于機(jī)加工，有很多研究表明ZAl2合金具有優(yōu)異的摩擦磨損性能。固液混合鑄造技術(shù)是一種制備微晶合金的新技術(shù)，開展鋅鋁合金固液混合鑄造技術(shù)的研究工作對(duì)拓展鋅鋁合金的應(yīng)用范圍具有重要意義。本論文采用固液混合鑄造技術(shù)制備ZAl2合金。主要研究此種制備工藝

2、下不同工藝參數(shù)對(duì)ZAl2合金組織的影響，并與金屬型鑄造、半固態(tài)鑄造合金進(jìn)行對(duì)比，研究合金微觀組織演變規(guī)律。同時(shí)還對(duì)ZAl2合金的力學(xué)性能和摩擦磨損性能及機(jī)理進(jìn)行一定的分析。試驗(yàn)研究結(jié)果表明： 1)固液混合鑄造ZAl2合金時(shí)，工藝參數(shù)對(duì)于合金組織有很大影響。 2)固液混合鑄造ZAl2合金組織相對(duì)金屬型鑄造的鑄態(tài)組織，后者粗大的枝晶完全被破碎，白色的初生相組織偏向于團(tuán)球狀，平均粒度大幅度減小，且分布較為均勻；同樣的攪拌條件下

3、，半固態(tài)鑄造ZAl2合金組織枝晶破碎、細(xì)化程度明顯不及固液混合鑄造的合金組織。固液混合鑄造及半固態(tài)鑄造化程度明顯不及固液混合鑄造的合金組織。固液混合鑄造及半固態(tài)鑄造合金的致密度低于金屬型鑄造合金。 3)ZAl2金屬型鑄造鑄態(tài)組織、半固態(tài)鑄造組織及固液混合鑄造組織中相組成基本一致。它們主要是由η-Zn相、β-AlZn相及少量α-Al相組成。 4)固液混合鑄造ZAl2合金的抗拉強(qiáng)度較金屬型鑄造和半固態(tài)鑄造合金提高幅度較小的情

4、況可能與合金中的雜質(zhì)、孔洞有關(guān)。金屬型鑄造合金拉伸斷口為典型的解理斷裂，而固液混合鑄造及半固態(tài)鑄造ZAl2合金的拉伸斷口呈現(xiàn)解理斷裂與準(zhǔn)解理斷裂相結(jié)合的斷裂特征。 5)固液混合鑄造工藝參數(shù)對(duì)ZAl2合金的布氏硬度有很大影響。 6)摩擦磨損過程中，試驗(yàn)載荷、試環(huán)轉(zhuǎn)速及潤滑條件對(duì)ZAl2合金的摩擦磨損性能有很大的影響。固液混合鑄造工藝制備ZAl2合金在室溫干、濕滑動(dòng)摩擦條件下的耐磨損性能、減摩性能均優(yōu)于金屬型與半固態(tài)鑄造工