合金材料及熔炼.ppt

* 3.3.2 铸造锌合金 三. 压铸锌合金 合金成分都在共晶点左右，熔点低。锌合金的压铸性能比铝合金好。 * 3.3.2 铸造锌合金 压铸锌合金比铝合金好，体现在： 结晶温度范围小，不易产生缩松； 流动性好，易于成形； 熔化及浇注温度低，熔炼方便，模具寿命长； 力学性能高。 压铸锌合金应严格控制Pb、Sn和Cd等杂质元素的含量，它们易在晶界处偏析形成化合物，与η、β相电极电位、化学特性相差较大，成为晶间电化学腐蚀源。 * 3.3.2 铸造锌合金 四. 高Al锌合金 普通压铸用锌基合金的含铝量＜4.5%，高Al锌合金则含(8.0%~28.0%)A1。 * 3.3.2 铸造锌合金 高Al锌合金都是过共晶成分，组织由β+η+ε(CuZn3)组成，主要用于重力铸造(砂型、金属型、石墨砂)，也可压铸。 ZA27-2、ZA11-1合金含铝量高，β相相对较多，所以力学性能高，同时这两种合金的耐磨性和自润滑性较好，是目前耐磨材料中应用最多的高Al锌合金。 缺点：结晶范围大、Zn与 Al密度差大，易缩松、偏析。 * 谢 谢! The End! 《合金材料及熔炼》 ——有色合金部分4 ——铸造镁合金和锌合金 吕书林 华中科技大学材料学院 材料成形及控制工程专业课程 铸造合金原理及熔炼教案 * 3.3.1 铸造镁合金 铸造镁合金 Mg-Al合金为基础 ZM5、ZM10 Mg-Zn合金为基础 ZM1、ZM2、 ZM7 Mg-RE合金为基础 ZM3、ZM4、 ZM6 一、镁合金特点 二、分类及性能 密度低、比强度高、比刚度高、切削加工性极好； 极易氧化、燃烧，浇注过程撒硫磺粉，砂型中加氟化物， 现代镁合金压铸常用N2+SF6（SO2）保护； 结晶温度间隔宽，凝固收缩大，缩松倾向严重、易热裂。 150℃ 250℃ * 3.3.1 铸造镁合金 二、分类及性能 * 3.3.1 铸造镁合金 还可添加Cd、Nb、Ag、La等元素进一步提高力学性能。 * 自行车架 仪表板 进气管 镁合金的应用举例 ——轻量化为目的 3.3.1 铸造镁合金 * 铸造镁合金汽车零件 3.3.1 铸造镁合金 宝马 6缸发动机 缸盖 电动车轮毂 变速箱壳体 汽车轮毂 * 3.3.1 铸造镁合金 镁合金的应用举例 压铸镁合金 ——电子产品：增加附加值；提高散热性等功能 LED灯罩 * 3.3.1 铸造镁合金 导弹、卫星上的镁合金铸件 此外，还有生物医药镁合金。。。 * 3.3.1 铸造镁合金 1. Mg-Al-Zn合金 铝在镁中固溶度，在共晶温度(437℃)时，最大固溶度可达12.7%. 室温只有0.2%——可时效强化。 强化相为γ相（Al12Mg17） Mg-Al二元相图（镁铝合金） β：Al3Mg2 * 3.3.1 铸造镁合金 ZM5合金的铸锭组织扫描电镜照片 铝对Mg-Al合金铸造性能的影响 * 3.3.1 铸造镁合金 加入Zn可增加合金的固溶强化效果。 加Zn扩大结晶区间，降低铸造性能，一般 Zn1%。 典型的Mg-Al-Zn合金为 ZM5： (7.5％~9.0％)A1，(0.2％~0.8％)Zn，(0.15％~0.5％)Mn，余为Mg。 T4；σb=250MPa，δ=9％ 相当于AZ91镁合金 (ASTM标准） 是目前应用最广泛的镁合金。 铝对Mg-Al合金力学性能的影响 受γ相固溶度影响，Al一般控制在8%左右。 * 3.3.1 铸造镁合金 2. Mg-Zn-Zr合金 Mg-Zn状态图 锌在镁中的最大固溶度为6.2％，时效过程中，过饱和固溶体析出弥散分布的细小γ’相质点(MgZn)，使合金强化。 一般Zn6%。 * 3.3.1 铸造镁合金 Mg-Zn合金的结晶区间较大，最大可达290℃(不平衡态)，故铸造性能极差。 少量Zr改善了合金铸造性能，尤其降低缩松倾向。加Zr也能细化晶粒，并对δ(Mg)相有—定强化作用，显著提高力学性能。 Mg-Zn-Zr合金的典型代表是ZM1合金： (ZK51A) 成分：(3.5%~5.5%)Zn，(0.5%~1.0%)Zr，余为Mg。 铸态组织为δ(Mg)十少量γ’(MgZn)分布于晶界，热处理后γ’消失。 在T6热处理状态，力学性能为：σb＝(250~300) MPa，σ0.2＝(150~180)MPa，δ=5%~12%。 性能优于ZM5。 * 3.3.1 铸造镁合金 3. Mg-RE-Zr耐热合金 稀土镁合金具有较好耐热性的原因： （