硅锰对高铝锌基合金性能影响的研究

发布时间：2021-07-16 17:16

　　本文研究了ZA系合金中应用最广泛的ZA27合金，针对企业在工业应用过程中发现ZA27在中低速重载连续工作时，因温升造成耐磨性下降，难以满足工况要求的实际情况，为进一步提高其力学性能和高温耐磨性，结合国内外研究现状，在ZA27合金基础上，添加Si、Mn合金元素调整合金的组织，通过显微组织分析和常温机械性能测试，以探索ZnAlSi及ZnAlMn合金常温及高温滑动摩擦条件下的摩擦特性。 试验中，合金分别在中频感应炉和石墨坩埚电阻炉中熔炼。借助电子扫描显微镜、金相显微镜、电子探针显微分析仪等方法研究合金的显微组织，分析合金的性能。 试验结果表明，加Si的高铝锌基合金ZA27总体上硬度、抗拉强度均较高；Mn的加入有助于ZA27合金硬度的提高，加1.5％Mn时合金硬度最高；试验条件下，Mn的加入量超过0.8％时，其延伸率下降，在1.5％时达到最低值。适宜的加锰量为0.4-0.8％；在拉伸应力作用下加入Si或Mn后的ZA27，合金的断裂均为混合型断裂，既有塑性断裂，也有脆性断裂。裂纹主要始于脆性相Si相和Mn相，裂纹沿晶界扩展；在滑动摩擦条件下（常温），含Si的ZA27合金在载重较小时，... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

ZA27合金的铸态显微组织/100

无明显的塑性变形和颈缩现象，但ZA27断口上却有明显的中心纤维区、放射区和边缘剪切唇，是典型的切断型断口。在扫描电镜上可清晰的看到断口表面有大量的撕裂棱和韧窝存在。铸态ZA27合金的组织状态见图4.3。富Al的a固溶体呈树枝晶分布，其余为富锌的日相。从图4.1、图4.2看出，ZA27合金的拉伸强度和延伸率都较高，即具有较好的强韧性。室温下ZA27合金的宏观拉伸断口呈杯锥状，断口的微观特征是沿晶断裂，可以看到标志塑性断裂的丰富的韧窝，见图4.4。其拉伸断口上有粗大的河流花样和明显的拉长韧窝与撕裂韧窝，这表明zA27合金在拉伸断裂过程中发生了较大量的塑性变形。

图4.5含1%51的ZA27合金断口SEM形貌图4.6含5%51的ZA27合金断口SEM形貌加Si后的zA27合金的断裂类型可以分为二类，一类是当Si量较低时韧性断裂特性，在断口上可以观察到大量韧窝和撕裂棱，在韧窝底部可以观察到Si颗粒，见图4.5;另一类是当Si量较高时混合型断裂特性，表现在断口上局部区域呈韧性断裂，局部区

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3287422