合金元素對ZnAl4壓鑄鋅合金組織和力學(xué)性能的影響*

梁 寅，吳 健▲，薛 濤，古文全，于云峰，郭光平

(1貴州省冶金化工研究所，貴州 貴陽 550002，2貴州科學(xué)院，貴州 貴陽 550001)

壓鑄鋅合金是一類應(yīng)用廣泛的工程材料，與壓鑄鋁合金比較，壓鑄鋅合金熔點(diǎn)較低，模具使用壽命長，壓鑄件的尺寸精度較高并且容易電鍍，隨著壓鑄技術(shù)的發(fā)展及熱室壓鑄機(jī)性能的不斷完善，壓鑄鋅合金在汽車、摩托車、五金等工業(yè)部門得到廣泛應(yīng)用，成為鑄造用鋅合金中應(yīng)用最廣、用量最大的一種材料[1]。

傳統(tǒng)壓鑄鋅合金主要指含Al量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))在4%左右的Zn-Al系合金，根據(jù)鋅合金國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13818—2009，壓鑄鋅合金主要為ZnAl4Cu1及ZnAl4合金兩大類，其中ZnAl4合金主要針對國內(nèi)制造業(yè)降低鋅合金使用成本的市場需求，在ZnAl4Cu1合金的基礎(chǔ)上，取消貴金屬銅的加入，開發(fā)了不含銅的ZnAl4壓鑄合金，針對該型合金的使用性能，鑄造企業(yè)主要選擇參考美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM B86中的相關(guān)技術(shù)要求，而國內(nèi)現(xiàn)有的鋅冶金企業(yè)對ZnAl4合金中微量元素成分對合金顯微組織的影響及壓鑄件基礎(chǔ)力學(xué)性能測試數(shù)據(jù)還缺少系統(tǒng)性的研究[2]，本文以ZnAl4合金為對象，研究了合金元素Al、Mg含量及混合稀土的添加對ZnAl4合金顯微組織及力學(xué)性能的影響，為生產(chǎn)企業(yè)合理選材提供基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

表1為實(shí)驗(yàn)合金設(shè)計成分，合金熔煉所用原料為：0號鋅錠，A00鋁錠，工業(yè)純鎂，Al-20%La中間合金。實(shí)驗(yàn)合金采用SG-5 KW自動控溫電阻爐熔煉，熔煉過程中，先將石墨坩堝預(yù)熱至暗紅色，然后按比例加入鋁錠及部分鋅塊，升溫至650 ℃，爐料熔化后……