bi、sb对za27合金组织和性能的影响

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1、Bi、Sb对ZA27合金组织和性能的影响摘要锌铝合金以其优良的耐磨、减磨性和良好的综合机械性能已成为铜合金的理想替代材料，特别是在低速、重载、不良润滑条件下用高A1锌基合金(ZA27)替代铜合金有良好的效果。目前锌基合金使用中存在的较大问题之一是合金的尺寸稳定性差(俗称“老化”)，随合金中A1含量的提高而愈加严重，这一状况不但影响ZA27合金的使用，同时限制了A1>27％的高A1锌基合金的开发。本文通过在ZA27合金中添加不同含量的Bi、Sb元素，利用JB-300B冲击实验机、THl60里氏硬度计、SHD_

2、A红外线电烘箱、M2000磨损试验机、Rigakud／max一2500型XRD衍射仪、4it双目金相显微镜对合金的组织和性能进行了研究。这一研究具有创新性。主要研究结论如下：1、Bi在ZA27合金中与Zn、A1形成偏晶转变，Bi在Zn基合金中不形成化合物相，而以纯Bi相独立存在于基体中，含Bi的ZA27合金组织由0c(h1)、rl(Zn)、￡(CuZn5)及Bi相组成。2、随ZA27合金中Bi含量的提高，合金的硬度、无润滑条件下的耐磨性、尺寸稳定性提高、韧性下降。Bi在zn基合金中以单质的独立相存在，Bi显

3、著提高锌基二元及Zh27合金的尺寸稳定性，是由于Bi具有热缩冷胀的物理性能和良好的自润滑性特性决定的。加入1．5％的Bi时ZA27合金的尺寸变化量最小，尺寸稳定性提高了69％，耐磨性提高18．3％o3、Sb在Zn及Zh27合金中几乎不溶，以高熔点的硬质SbAl化合物出现，含Sb的ZA27合金组织由0【(A1)、rI(Zn)、SbAl和￡(CuZn5)组成。Sb在Zn基合金中形成条块状Sb、A1化合物，具有钝化a枝晶、细化合金组织的作用。4、Sb在Zh27合金中与A1形成A1Sb化合物相，SbAl相提高ZA2

4、7合金的强硬性、降低合金的塑韧性。在重载无润滑条件下含0．5％Sb的Zh27合金的滚动磨损量减少了59％，提高了合金的耐磨性。Sb有效的提高Zh27合金的尺寸稳定性，是由于Sb化合物相形成时消耗了合金中的部分A1，减少了膨胀量较大的Q相数量所导致。在含1．O％Sb时，ZA27合金的尺寸稳定性提高81％。关键词：ZA27；Bi；Sb；尺寸稳定性；耐磨性；力学性能EffectofBi、SbontheStructureandPropertiesofZA27AlloyLiuNan(Materialprocessin

5、gengineering)DirectedbyProfessorXiaLantingABSTRACTZn—AIalloyhasbecometheidealalternativematerialsofcopperalloyforitsexcellentwear-resistantandgoodmechanicalproperties，particularlyalternativehighAI·zincalloy(ZA27)insteadofusingcopperAlloywithgoodresultsunde

6、rconditionsoflow-speed，overloading，poorlubrication．Oneofthelargerissueofzinc—basedalloysusedatpresentisthepoordimensionstabilityofalloy(commonlyknownas¨ageing¨)．It’SbecomingevenmoreseriouswiththeincreaseoftheAIcontentinthealloy,thissituationnotonlyaffectst

7、heuseofZA27alloy,butalsolimitsthedevelopmentoftheAI>27％ofhigh--AI--zincalloy．ByaddingdifferentcontentsofBi，SbelementsinZA27alloys，thisarticlestudiedthemicrostructureandpropertiesofZn—AIalloysbyusingJB-300Bimpacttestmachine，TH160Richterhardness，SHD．Ainfra．r

8、edelectricoven，M2000weartester,Rigakud／max一2500一XRDdiffraction，4XCbinocularmicroscope．Thisresearchisinnovativeinnature．Themainconclusionsofthestudyareasfollows：1、BiandZn、A1formedmonotectictransitioninZA27allo