Ti對鑄造Zn-Al-Cu-Mn-Mg合金力學(xué)及腐蝕性能的影響.pdf

1、本文通過向鑄造Zn-Al-Cu-Mn-Mg合金中添加合金元素Ti,并進(jìn)行熱處理及電化學(xué)腐蝕實驗,研究元素Ti對合金組織與性能的影響,找到Zn-Al-Cu-Mn-Mg合金適宜的含Ti量,并對相關(guān)的作用規(guī)律進(jìn)行分析與探討。Zn-Al-Cu-Mn-Mg合金的鑄態(tài)組織是比較粗大的多相混合組織,由塊狀晶和枝晶構(gòu)成;基體是富Zn的η相和富Al的α相;少量的Cu和Mn固溶于基體中,起到固溶強化的作用,大部分的Cu和Mn分別以CuZn5和MnAl6的形

2、式偏聚于晶界處;微量元素Mg固溶于基體中。Ti在基體中的固溶度很小,超過固溶度的Ti與Al形成高熔點化合物Al3Ti;在凝固過程中,細(xì)小的Al3Ti顆粒成為異質(zhì)晶核,增加了晶粒數(shù)量,起到了細(xì)晶強化的作用,提高了合金的力學(xué)性能。Ti的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.10％時,Zn-Al-Cu-Mn-Mg合金組織的細(xì)化程度最高,成分均勻,拉伸強度達(dá)到最高值437MPa;Ti的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.15%時,Zn-Al-Cu-Mn-Mg合金的布氏硬度和伸長率分別達(dá)到最

3、高值135HB和1.64%。熱處理實驗表明:Ti的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.10%的Zn-Al-Cu-Mn-Mg合金,經(jīng)360℃固溶3h,120℃時效1h后,組織穩(wěn)定,成分均勻,晶粒細(xì)化,有第二相析出;基體的細(xì)晶強化與第二相的彌散強化相互作用,使合金的布氏硬度提高到178HB。腐蝕實驗表明:在NaCl溶液中,0.15%的含Ti量,能改變Zn-Al-Cu-Mn-Mg合金的腐蝕過程,生成對基體具有保護作用的腐蝕產(chǎn)物Zn5(OH)8Cl2;在NaOH溶液