成型07-1 王智 开题报告.doc

辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）开 题 报 告 题 目 Zn-Al-Mn-Cu-Ni合金的热处理工艺研究 指 导 教 师 刘敬福 院（系、部） 材料科学与工程学院 专 业 班 级 成型07-1班 学 号 0708020124 姓 名 王 智 日 期 2011年3月10日 教务处印制 一、选题的目的、意义和研究现状 一、选题的目的及意义 铝合金一直以来以质轻、延展性好等特点广泛应用于各个工业领域。近几年来，我国的铸造工作者对国外研制出的新型高铝锌基合金ZA12（12%AL）和ZA27（27%AL）做了大量的研究和改进工作，尤其是以ZA12和ZA27合金取代青铜材料作为耐磨材料使用取得了较大的经济效益。ZA35合金中铝含量达到35%，与ZA12和ZA27合金相比密度更小，成本更低。 Zn-Al-Mn-Cu系超高强度铝合金具有高比强度和优良的综合性能，是航空航天中广泛应用的结构材料，随着现今严峻的能源形势对交通工具节能化的要求，这类铝合金也将越来越多的应用到各类车船体的结构件上[1-3]。在Zn-Al-Mn-Cu系超高强度铝合金中添加微量的合金元素以提高其强度、塑韧性和耐蚀性是该系列铝合金强韧化的一种发展方向[4]。镍是常用的一种合金元素，一般认为它能消除铝合金中杂质元素铁的有害影响，提高合金耐热性，降低热膨胀系数[5]。但目前关于镍的添加对铝合金影响的报道很少。因此本实验的研究目的之一就是含镍量的变化对ZA35性能的影响。 锌铝合金[6]。但是由于锌的熔点低、合金的共晶温度低、凝固区间大，导致了锌铝合金的高温强度很低。此外，锌铝系α相的固溶度随温度升高变化较大，组织欠稳定，限制了其耐热性的提高。因此，大多数锌铝合金的实际使用温度最高不超过150℃，在高温下使用显然会严重恶化锌铝合金的使用性能[7]。由于锌铝合金的力学性能在相当大的程度上依赖于热处理工艺，因此本实验通过力学性能的测定及金相显微组织观察，对Zn-Al-Mn-Cu-Ni铝合金的热处理工艺进行研究，从而获取具有综合力学性能优良的较合理的热处理工艺，指导工业化生产。 ZA35是近十多年来国内外应用日益广泛的价廉、节能、优质的新材料。它具有抗拉强度和硬度高，阻尼性好，耐磨性好，摩擦系数小，摩擦温升低，同时还具有良好的工艺性能(包括铸造、焊接、热处理等)，不仅可用于压铸，还适用于砂型、金属型、石墨型、连铸等;且原材料来源广、价格低廉、熔化时能耗低，无污染，使用寿命长，是国内外发展很快的一类新型合金[8-15]，它的研制和应用，为有色金属耐磨材料在机械传动零件的材料设计方面开辟了一个新的领域，已成功地用于各种轴瓦、轴套、涡轮、压力机用螺母、拉伸模具等[16]诸多方面。 二、研究现状 当前科研工作者对锌铝合金的发展做了大量的工作。江苏理工大学的张成华等研究了合金元素Si对ZA27合金耐磨性能的影响[17]；甘肃工业大学的陈体军等对ZA27合金的的微观组织作了详细阐述[18]；西安理工大学的黄俊等研究了稀土变质高锌铝合金的组织和性能[19]；武汉科技大学潘应君等研究了Zn-Al合金在长江水中的耐蚀性[20]；广西大学的司家勇等对ZA27高温冲击性能作了深入研究等等[21]。通过对微观组织的研究、加入不同合金元素以及改变工艺来提高锌铝合金的强度、耐磨性、耐蚀性等各种性能。邹勇志等珍等研究了高铝锌基合金的组织和性能[22]，表明含50％Al入分析的ZA50合金具有较好的力学性能和高温性能。华东工学院刘彧[23]等认为在ZA27中加入Re 0.07％时综合性能最好，使细化处理时间缩短50％，超塑拉伸延伸率提高31％，抗拉强度提高近10％，且能保持较好的塑韧性，同时高温强度及抗腐蚀性能亦有所提高。昆明冶金研究院田卫平等则在ZA27中加入0.2％～0.4％左右的稀土使原来的粗大晶粒细化，网状结构消失，第二相在晶粒内部析出，呈细小、均布的弥散相，合金性能将得到提高。西南交通大学的赵玉珍等对加入稀土后[24]，ZA27合金凝固过程作了深入分析；中原工学院张振国等探讨了La、Se稀土对ZA27合金高温力学性能的影响，同时研究了稀土对金相组织的影响[25]；沈阳工业大学刘贵立等从本质上了解了稀土元素在锌铝合金中去除有害杂质铁的作用[26]；山东科技大学闫承俊等在ZA40中添加稀土氧化物