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  • 稀土对压铸锌合金金相组织及力学性能的影响

    2020-06-17 09:18:36 佛山市彼岸五金制品有限公司 阅读

    经过对锌合金压铸停止蜕变处置,研讨稀土合金对压铸锌合金微观组织及性能的影响。结果标明.在压铸锌合金中加人适量的稀土,能有效地阻止树枝状晶的长大,优化组织构造,细化晶粒,肃清晶粒边境杂质,使压铸锌合金的抗拉强度和硬度进步10%以上。同时对稀土合金元素所起的作用停止了剖析讨论,为进一步改善压铸锌合金的力学性能和抗晶间腐蚀提供了一条有效途径。

    传统压铸锌合金最常见的缺陷是晶间腐蚀,是形成产质量量低劣的最主要缘由。为处理这一问题,从早期美国新泽西锌金属公司开端至今,不断都根据Brauer和Peirce的理论,以为杂质元素是惹起晶间腐蚀的本源。因而,世界各地厂商包括誉格均采用高纯度和低杂质锌并严厉控制压铸锌合金化学成分来减轻晶间腐蚀,而关于如何运用稀土资料对压铸锌合金停止蜕变处置,进一步进步压铸锌合金力学性能、降低晶问腐蚀倾向的研讨甚少。为此,本实验着重讨论稀土蜕变处置对压铸锌合金金相组织及力学性能的影响,以期取得性能良好 、顺应范围更广的新型压铸锌合金 ,同时为压铸锌合金中添加稀土提供参考根据。


    1实验过程

    实验所用资料为:1号锌锭(Al—00),1号电解铜,1号工业镁锭,混合稀土金属(La45%,Ce20%,其他为Pr、Nd等)。实验所用熔炼设备为45kW坩埚电阻炉和石墨坩埚。实验是以ZnAl4-1压铸锌合金(Al3.9%~4.2%Cu0.73%~1.25%,Mg0.03%~0.06%,余量为Zn)为根底,参加适量稀土合金,以研讨对合金金相组织及力学性能的影响。其中铜和稀土以中间合金方式参加。

    熔炼工艺为:首先将石墨坩埚加热到暗红色,放人铝锭和铝铜中间合金,待呈现局部铝液后,参加占炉料总重量2%左右的掩盖剂。掩盖剂的组成为NaCl 40%,KCl 20%,Na3AlF6 20%。铝锭全部凝结后,升温至750℃左右,分批参加锌块,待锌块全部凝结后,用C2Cl6停止精炼,C2Cl6用量为炉料总重量的0.3%。然后停止扒渣,并参加镁和稀土中间合金,最后搅拌平均,浇注成锭,浇注温度为550℃,浇注的锌合金锭即可用于压铸。


    2实验结果及剖析

    2.1稀土对压铸锌合金微观盒相组织的影响

    2.1.1对铸态组织的影响

    含Al 4%左右的压铸锌合金属于亚共晶合金,凝固时首先析出初生富锌固溶体相,随后于约380℃发作共晶反响,构成由β相和高温α相组成的层片状共晶体。冷却时从β相中析出Al,α相则在低于共析温度(275℃)时转变为由α相和β相组成的共析体。经蜕变处置后ZnAl4—1合金的等轴相比未经蜕变处置的ZnAl4—1合金等轴相小且散布趋向平均,共晶区增加,整个组织显得较为平均优化。

    不少等轴相及晶界易腐蚀相在稀土的作用下,已逐渐转变成共析相,无疑为改善合金力学性能、降低晶间腐蚀、进步抗老化才能发明了条件。

    此外,为进一步理解察看合金经蜕变处置后主要元素的散布情况得出经蜕变处置后的ZnAl 4-1合金,即便在铸态下Al、cu及蜕变元素的散布也是较平均的,没有呈现富集状态。证明稀土在蜕变ZnAl 4-1合金中散布平均。


    2.1.2对压铸件组织的影响

    经蜕变处置的ZnAl 4-1合金压铸件组织无论是在初生的β相还是共晶相均比没有蜕变的ZnA14-1合金细小、弥散、圆钝、平均,这愈加阐明经稀土蜕变处置后的压铸锌合金具有较好的力学性能、抗晶问腐蚀和抗老化性能。


    2.2稀土对力学性能的影响

    为了研讨稀土蜕变处置对合金力学性能的影响,深圳誉格采用JB3072-82中规则的试样来测定合金的力学性能,并将试样的压铸工艺参数控制在如下范围:压铸温度420~440℃,模具温度130~150℃,压射比压4O一50MPa,填充速度12~15m/s,保压时间5~8s。经蜕变处置的ZnAl 4-1合金σb=298MPa,δb=2.1%,HBS95;未经蜕变处置的ZnAl 4-1合金=270MPa,以=2%,HBS84。同时,为进一步确认实验的牢靠性,采用微机统计整理未经蜕变的ZnAl 4-1合金与蜕变ZnAl 4-1合金在不同条件下取得的实验数据。

    此外,对合金凝固收缩率停止了测试,结果标明,经稀土蜕变处置的ZnAl 4-1压铸锌合金与未经蜕变处置的ZnAl 4-1压铸锌合金相比,抗拉强度、硬度进步10%以上,伸长率和凝固收缩率相当.前者加工过程中开裂和变形倾向减少,外表光亮度和合格率进步。


    3结论

    1.参加0.5%~1%稀土,能显著改动压铸锌合金的金相组织特征,优化组织构造,细化晶粒,肃清晶粒边境杂质,抑止杂质元素的有害影响。

    2.经稀土蜕变的ZnAl 4-1压铸锌合金与未经蜕变的ZnAl 4-1压铸锌合金相比,前者的晶问腐蚀倾向较小。

    3.在相同压铸条件下,蜕变ZnAl 4-1压铸锌合金与未蜕变ZnAl 4-1压铸锌合金相比,强度、硬度进步10%以上,改善了工艺性能,进步了产质量量。

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