经过对锌合金压铸进行蜕变处理，研讨稀土合金对压铸锌合金微观安排及功能的影响。结果表明．在压铸锌合金中加人适量的稀土，能有效地阻挠树枝状晶的长大，优化安排结构，细化晶粒，铲除晶粒鸿沟杂质，使压铸锌合金的抗拉强度和硬度进步10％以上。一起对稀土合金元素所起的效果进行了剖析评论，为进一步改进压铸锌合金的力学功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，是构成产品质量低质的最主要原因。为解决这一问题，从前期美国新泽西锌金属公司开端至今，一直都依据Brauer和Peirce的理论，以为杂质元素是引起晶间腐蚀的根源。因而，世界各地厂商包含均选用高纯度和低杂质锌并严格控制压铸锌合金化学成分来减轻晶间腐蚀，而关于怎么运用稀土材料对压铸锌合金进行蜕变处理，进一步进步压铸锌合金力学功能、下降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理对压铸锌合金金相安排及力学功能的影响，以期取得功能良好 、习惯规模更广的新式压铸锌合金 ，一起为压铸锌合金中添加稀土提供参阅依据。


1实验过程


实验所用材料为：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％，其余为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，以研讨对合金金相安排及力学功能的影响。其中铜和稀土以中心合金方式参加。


熔炼工艺为：首要将石墨坩埚加热到暗红色，放人铝锭和铝铜中心合金，待呈现部分铝液后，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%。铝锭悉数熔化后，升温至750℃左右，分批参加锌块，待锌块悉数熔化后，用C2Cl6进行精炼，C2Cl6用量为炉料总重量的0.3％。然后进行扒渣，并参加镁和稀土中心合金，最终搅拌均匀，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安排的影响


2．1．1对铸态安排的影响


含Al 4％左右的压铸锌合金属于亚共晶合金，凝固时首要分出初生富锌固溶体相，随后于约380℃发生共晶反应，构成由β相和高温α相组成的层片状共晶体。冷却时从β相中分出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。经蜕变处理后ZnAl4—1合金的等轴比较未经蜕变处理的ZnAl4—1合金等轴相小且散布趋向均匀，共晶区增加，整个安排显得较为均匀优化。


不少等轴相及晶界易腐蚀相在稀土的效果下，已逐步转变成共析相，无疑为改进合金力学功能、下降晶间腐蚀、进步抗老化能力发明了条件。


此外，为进一步了解调查合金经蜕变处理后主要元素的散布情况得出经蜕变处理后的ZnAl 4-1合金，即便在铸态下Al、cu及蜕变元素的散布也是较均匀的，没有呈现富集状况。证明稀土在蜕变ZnAl 4-1合金中散布均匀。


2．1．2对压铸件安排的影响


经蜕变处理的ZnAl 4-1合金压铸件安排无论是在初生的β相还是共晶相均比没有蜕变的ZnA14-1合金细小、弥散、圆钝、均匀，这更加阐明经稀土蜕变处理后的压铸锌合金具有较好的力学功能、抗晶问腐蚀和抗老化功能。


2．2稀土对力学功能的影响


为了研讨稀土蜕变处理对合金力学功能的影响，恩创选用JB3072-82中规则的试样来测定合金的力学功能，并将试样的压铸工艺参数控制在如下规模：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。经蜕变处理的ZnAl 4-1合金σb=298MPa，δb=2．1％，HBS95；未经蜕变处理的ZnAl 4-1合金=270MPa，以=2％，HBS84。一起，为进一步确认实验的可靠性，选用微机计算整理未经蜕变的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，对合金凝固缩短率进行了测验，结果表明，经稀土蜕变处理的ZnAl 4-1压铸锌合金与未经蜕变处理的ZnAl 4-1压铸锌合金比较，抗拉强度、硬度进步10％以上，伸长率和凝固缩短率相当．前者加工过程中开裂和变形倾向减少，表面光洁度和合格率进步。


3定论


1．参加0．5％～1％稀土，能显著改变压铸锌合金的金相安排特征，优化安排结构，细化晶粒，铲除晶粒鸿沟杂质，按捺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压铸锌合金比较，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压铸锌合金比较，强度、硬度进步10％以上，改进了工艺功能，进步了产品质量。