悬浮铸造对ZA27合金凝固特性,组织和性能的影响.pdf

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1、、辽宁工学院(锦州121001)武晓峰*杨晓平_·__—·一——_—～—rr．、A’I。f了l【摘要】研究了悬浮铸造对ZA27合金凝固特性、宏观、显微组织、致密度和机械性能等的影响。结果表明：悬浮铸造可增大ZA27合金在凝固期问的冷却强度，缩短凝固时，细化宏观和显微组织，增加密度，减小宏观偏析，提高机械性能。【关键词】ZA27合金悬浮铸造凝固特性TheEffectofSuspensionCastingonSolidificationCharacteristics．MicrustructureandMechanicalPrope

2、rtiesofZA27AlloyWuXiaofengYangXiaoping【Abstract]Theeffectofsuspensioncastingonsolidificationcharacteristics，miCrostructureandmechanicalpropertiesofZA27alloyhasbeenstudied．Theexperimentalresultsshowthatwithsuspensioncasting，coolingstrengthduringsolidificationisincrea

3、sed．Solidificationtimeisshortened，macrostructureandmicrostructurearerefined．densityisincreased，macrosegreationisreducedandmechanicalpropertiesisheightened．【Keywords]ZA27alloysuspensioncastingsolidificatiomcharacteristics氧化物，降低机械性能。基于此，确定悬浮剂以小板1前言状形式，在一中间石墨坩埚中预先加入。具体

4、做法ZA27高铝锌基合金具有强度高、耐磨性能好、是：将ZA27合金小锭切成一定数量的10×10×铸造性能优良和成本低等一系列优点，因而受到国内3(mm)的小板块放在预热温度为550C的石墨坩埚底外学者的普遍重视，以其代替铜合金作为耐磨件已得部，将出炉温度为600C左右的合金液倒入，略加搅到实际应用并取得了良好的经济效益。但它也有不足拌，温度在55O～570C即可浇注。之处，主要是塑性低、韧性差、性能不够均匀。究其选用ZA27合金作悬浮剂，因其与母液成分相原因，主要是由其不良的凝固特性和铝、锌元素存在同，可避免因化学成分的变化而

5、对合金组织和性能产比重差等造成的。为此，国内外在合金处理、铸造工生不利影响。加入量为2～3。艺以及热处理等方面开展了深入的研究，不同程度地上述工艺是在反复试验的基础上确定的，其原则改善_r其塑韧性及性能均匀性。是在保证合金液能顺利充型及尽量避免产生非金属氧悬浮铸造通过向合金液中加入微型固态物质，可化物的前提下获得最佳的悬浮效果。以降低结晶前沿的温度梯度，改善合金液凝固动力2．3试样及其检测学，增强凝固方向性，提高铸件的凝固速度，从而改试样选用圆柱体，用热电偶和自动平衡记录仪测，变合金液的凝固特性，改善铸件的组织和性能。悬浮试其

6、不同部位凝固过程的温度～时间曲线，热电偶的铸造在铸钢、铸铁件上得到实际应用，砸在有色合金安放位置见图1。机械性能试棒分别在试样的表面、件上应用较少，也尚未见有研究锌铝合金悬浮铸造的中心及距表面35ram处沿纵向截取。报导。木文将研究悬浮铸造方法对ZA27合金凝固特性、组织和性能的影响规律。2实验方法图1热电偶的2．I合金熔炼工艺安放位置合金用l号锌、特l_号铝、电解铜及工业纯镁配制，在电阻炉中用石墨坩埚熔化，六氯乙烷除气。3试验结果2．2悬浮铸造工艺因该合金液在空气中极易氧化，若以颗粒状及在浇注过程中加入悬浮剂，则合金液易形成

7、大量非金属*男，34岁，工学硕士，铸造教研室讲师。《热加工工艺》s／1993·41·3．1对合金凝固特性的影响普通铸造减少37、72、和5。图2为普通铸造和加入3悬浮剂铸造的试样上部和下部的凝固动态曲线。可见，在试样上部，普通铸造试样的中心在表面凝固5min时开始出现固相．即此时澍相布满整个横断面的液相中，说明试样表面在0～25rain之内，中心在5～28min之内为固、液两相共存，因此是典型的糊状凝固；悬浮铸造试样，其中心在表面凝固3min就出现固相，表面和中心的凝固终了时问分别为17和18min，较普通铸造的表面和中心的凝

8、固时间分别缩短8和lOmin。在试样下部，普通铸造试样的表面和中心的凝固时问分别为21和Q)普通铸造)悬浮铸造24rain．悬浮铸造的分别为12和16min．均小于各自图4ZA27合金的显微组织100×的上部凝固时间。可见，悬浮铸造使得ZA27合金试样断面上各点的凝固时问大大