Si、Sr、Cu元素对Zn-75Al合金组织及性能的影响.pdf

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterTheinfluenceofSi、SrandCuadditiononthemicrostruetureandPropertyofZn一75A1alloyByXiangNanZhaoSuF"Associat,Prof．Y_igGangLSupervisor：AssociateProYongGLi1MaterialsProcessingEngineeringSchoolofMaterialsScienceandEngineeri

2、ngMay2014原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果i除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：抽幻面日期珈fq年f月沙Et学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人

3、授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：币型向i南日期：秒【V年罗月摘要锌铝合金具有优良的机械性能、良好的耐磨性及减摩性能、低廉的原材料及制造成本等优点，以及一些其它的独特性能，在实际生产中已用其替代传统的锡基或铅基巴氏合金、铜铅合金制造轴承、轴瓦、蜗轮、滑块等机件，取得了明显的经济效益。尽管锌铝合金具有以上众多的

4、优点，但是仍存在一些缺陷，尤其是在高温时其力学性能急剧下降、摩擦系数增大、热稳定性变差等。为了改善锌铝合金的这些缺陷，本文在提高灿含量的基础上，加入合金元素Si、sr、Cu，以OM、SEM、MMU．10G磨损试验机及RPZ．2A型高温热膨胀仪等为辅助手段，系统探讨了这三种元素对Zn一75A1合金组织及性能的影响。得到主要结论如下：Zn．75A1合金添加Si元素后，试验合金微观组织由初生富铝仅树枝晶、共析m加)相及共晶硅组成，当Si添加量超过3％时，合金中析出形状不规则的初晶硅相；添加Si元素后，试验合金的维氏硬度及抗拉强度提高，而伸长率

5、降低；随着Si含量的添加，耐磨性能提高，当Si含量为3％时，试验合金的摩擦系数、磨损量及塑性流变层厚度最小，耐磨性能最好；随着Si元素的添加，试验合金在同温度下，其线膨胀系数降低，尺寸稳定性能明显提高。在Zn．75A1．3Si合金中添加Sr元素后，原来粗大针状、片状共晶硅变为均匀细小的颗粒状、纤维状，并且0【树枝晶逐渐变的圆整、紧密；经Sr变质后的Zn-75A1．3Si合金的维氏硬度及伸长率增加，抗拉强度变化不大；试验合金的摩擦磨损性能及尺寸稳定性较Zn．75A1．3Si合金有所提高，当Sr添加量为0．04％时，在200。C时，线膨胀系

6、数由原来的19．8141×101℃变为15．7537×10。6／。C，下降了25．8％。添加Cu元素后，合金微观组织中出现富铜O(Cu砧2)相，随着Cu添加量的增加，0相的数目增多、尺寸变大。随着Cu元素的添加，合金的维氏硬度、抗拉强度增加，抗拉强度较Zn-75A1．3Si．0．04Sr合金增加了24．8％；由于不规则形状的0相数目增多，割裂基体，致使合金的伸长率逐渐降低。Cu元素的添加尽管提高了合金的摩擦系数，但是磨损量及亚表面塑性流变层的厚度降低，尤其是重载荷下，试验合金表现出优良的耐磨性能。在同一温度时，试验合金的线摘要膨胀系数较

7、ZA27合金降低，尺寸稳定性能提高。关键词：锌铝合金；微观组织；力学性能；干滑动摩擦；线膨胀系数IIAbstractZAalloy，benefitingfromitsexcellentmechanicalproperties，goodresistancetoreducefriction，advantagesofrawmaterialsandlowmanufacturingcostandotheruniqueproperties，hastakentheplaceoftraditionalbearingmaterials，suchastiI

8、lorleadbasebearingalloy，Cu—Pballoybearingtomakeshaft，wormgear,slideandotherweal"一resistantparts，andobta