稀土对高强锌合金耐磨性和耐蚀性的影响

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第l4卷第l期中国稀土学报996年3月VOL．】dNO．1JOURNALOFTHECHINESERAREEARTHSOCIETYMAR．1996稀土对高强锌合金耐磨性和耐蚀性的影响一壁盟堂刘或／(南京理工大学机械学院材料科学系，南京210014)施忠良(上海交通大学材料科学系复台材料国家实验室，上海200030)AzA台窜中加入稀土，FhT-~~4、变质等作甩使台金微观组织发生变化，强化了台盎因此提高了台金的综台性能和耐瞎性叉困拂土加入啦净化品界，对电化学JI生产生有利影响．所台金的耐蚀性也得到改善。关键调世

2、ZAt台盎，，塑l苎，一言主ZA合金是目前研究的ZnAl系合金中综合性能优良、耐磨性好、熔炼工艺简单、价格低且具有良好的超塑性和减震性的一种引人注意的合金。在中低速重中载条件下是取代铜合金、铝合金及高强铸铁的理想材料。为进一步提高和改善合金的性能，通常加入的合金元素为cu和Mg。作者对锌基合金多年的研究发现，ZA：合金中Cu、Mg含量在一定范围时．加入适量稀土能明显提高合金的力学性能、减震性能、耐磨性和耐蚀性等。本文着重探讨稀土对后两种性能的影响。1试验部分1．1试样制备合金在电阻炉中熔炼，精炼除气后浇铸成棒料，加工成M一200磨损试样腐蚀试样为中10mf

3、rl×30mm，试样的化学成分见表l。表l试样的化学成分*台盒中的杂质量Fe≤0i％．Pb≤0∞5％，cd≤0．Oo3；全文的试样都与表1中试样的编号对应1．2试验方法1．2．1磨损试验在M一200试验机上进行，试验ZA：冶金与45钢为摩擦副时干磨擦和30机油连续润滑下磨损情况。试验时试样固定，偶件旋转，磨擦过程中试样表面层的温度变化由铂铑偶经万用数字表测定、并用电光天平精确称量磨损前后重量，计算磨损失重。磨维普资讯http://www.cqvip.com中国稀士学报4卷损试验参数为试验载荷200、500和800N3种，转速200r／rain．相当』：线速

4、度0．11m一I．22腐蚀试验采用巾性盐雾腐蚀试验来代表海洋大气下等恶劣环境中的腐蚀；常规3XNaCI水溶液腐蚀试骑星为观察腐蚀组织特征和进步验证稀上元素的作用。盐雾腐蚀试佯肯铸态、时效处理(加热温度为250c，时间为2、6和20h)和液氯淬火(360C，6h)3种。试样在YQ250盐雾试验箱(工作温度35～45CJ巾采用间断式喷雾腐蚀，即喷雾I5rain后停45rain．连续8次，然后停l6h，再重复一周期试验前试样用_丙酮和酒精分别进行超声清洗，然后用电光天平称重。腐蚀后试样首先用80C的10乙酸铵溶液洗两次，每次5rain，除去腐蚀试样表面的白锈，然

5、后再用超声波清洗，取出吹干称重．计算腐蚀失重，确定腐蚀速度。腐蚀速度计算式如下：一(。一L)／。和分别为腐蚀前后试样重量Cg)；为试样的表面积(m)；t为试样腐蚀时间(h)。2结果与讨论2．1ZA合金同45钢配副时的磨损性能5种试样的温度变化和磨损失重如表2所示。由试验数据看出润滑和稀土的作用。30机油润滑时试样表面温升很小，即使800N载荷磨擦30rain，温升也不超过10c，而干摩擦15rain温升就达90c以上。因为润滑油既起到润滑作用，叉起到吸热和冷却作用。图l为于摩擦和润滑摩擦时试样的磨损失重、Ir随铈含量及载荷变化的关系曲线由曲线知，载荷愈高磨

6、损愈大，铈含量影响比较复杂，于摩擦时在3种载荷下铈的适宜含量为0．1wt～0．6wt，而润滑摩擦时铈的最佳量为0．3wt。表2干摩擦和润滑摩擦时试样温升和失重2．2ZA合金的耐腐蚀性能5种合金试样在盐雾箱中进行两周期48h的腐蚀试验．其结果见表3。表3试样腐蚀逮度(g／m’h)维普资讯http://www.cqvip.com维普资讯http://www.cqvip.com维普资讯http://www.cqvip.com韩树楷等稀土时高强锌台金耐磨性和耐蚀性的影响固为0．07wt～0．3wt表4部分试样显微硬度Hv载荷50g参考文献『趣忠良东南大学博士研究l

7、牛论文．19932刘蘑，刘麈云，马桔牛．华东工学院学报，1991．(1)：623孳强．锌台金，长沙：中南工1大学出版社，l98725．4光．摩擦磨损原理，南京：华东工学院，1987，105．j协i，亲宗森稀土．1994．『5(2)6蓑国金属学会．MetalHandbook，1973，8：139】收稿期：19940920InfluenceofREonWear——resistanceandCorrosion——resistantPerformanceofHighSirengthZincBasedAlloyManShukai·LiuYut＼mjnqlTi11”l

8、{J{stT∽m越TeHtn~ggy、mJEq210014．r1l