锰对铸造Zn-38Al-2.2Cu合金组织和热疲劳性能的影响.pdf

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1、2013年第11期有色金属(冶炼部分)(http：／／ysy1．bgrimm．cn)·55·doi：10．3969I／J．issn．1007。7545．2013．11．017锰对铸造Zn一38A1—2．2Cu合金组织和热疲劳性能的影响许亮，司乃潮，刘光磊，许超，尹拂晓，万浩(江苏大学材料科学与工程学院，江苏镇江212013)摘要：在Zn一38A1—2．2Cu合金中加入不同量的锰后，研究锰对合金力学性能和显微组织的影响。结果表明，合金中添加0．6的锰后，部分锰元素溶人基体a相，使a相产生固溶强化，导致合金的耐热性及热疲劳性能提高。剩余的锰在基体上析出弥散度和热稳定性都很高的富锰相，提高了合金的热

2、强性，弥补了高温环境下合金晶界薄弱的缺点。富锰相大小适中、分布均匀，对裂纹的传播和扩展有抑制作用，而当富锰相粗大、呈连续状分布时，有利于裂纹的扩展。关键词：Zn一38Al一2．2Cu合金；热疲劳；微观组织；固溶强化中图分类号：TG146．1文献标志码：A文章编号：1007～7545(2O13)11-0055-06EffectofManganeseonMicrostructuresandThermalFatiguePropertiesofZn一38Al一2．2CuCastingAlloyXULiang，SINai—chao，LIUGuang—lei，XUChao，YINFu—xiao，WANHa

3、o(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，Jiangsu，China)Abstract：TheeffectofaddingmanganeseelementinZn一38A1—2．2Cualloyonitsmechanicalpropertiesandmicrostructureswasinvestigated．Theresultsshowthatwith0．6％additionofmanganeseelementinZn-38A1—2．2Cualloysolution，partofman

4、ganesedissolvesintomatrixtoenhancematrix，resultinginanob—viousimprovementofmicrostructures，thermalstabilityandthermalfatiguepropertiesobviously．Heatre—sistanceofthealloyisimprovedbyhighdispersityandthermalstabilityMn-richphaseswhichisprecipita—tedinmatrix，and，theweaklinkofalloygrainboundaryisavoided

5、．CrackpropagationandextensioncanberestrainedbyuniformlydistributedMn—richphasewithmoderatesize．Onthecontrary，bulkyMn-richphaseincontinuousdistributionfacilitatespropagationofcrack．Keywords：Zn一38A1—2．2Cualloy；thermalfatigue；microstruetures；solutionstrengtheningZn—A1合金不仅具有优良的铸造性能、较高的Zn—A1合金，有必要了解其在热疲劳

6、应力作用下的强度，而且其制备原材料廉价丰富、熔炼工艺简单，失效机理及过程。本文采用向Zn-38A1-2．2Cu合金因此得到广泛的应用L1]。但由于Zn—Al合金的共晶添加锰元素，研究在相同循环温度2O～210℃条件温度以及再结晶温度较低，因而合金的高温强度低，下，加入不同锰量的Zn一38Al一2．2Cu合金的热疲劳而Zn-A1合金的使用很多都涉及到高温环境，热疲性能。劳断裂是一大重要隐患l_2]。为了更好地推广应用机械部件的失效约有8O左右是由疲劳引起收稿日期：2013—05—05基金项目：江苏省自然科学基金资助项目(BK2011524)作者简介：许亮(1989一)，男，江苏人，硕士研究生．·

7、6O·有色金属(冶炼部分)(http：／／ysy1．bgrimm．on)2013年第11期有抑制作用，从而提高了热疲劳性能。4试样锰相anceofnon—smoothcastirontreatedbylasercladding呈块状连续分布，强度低且脆，促进了裂纹的扩展。withdifferentselffluxingalloys[J]．Optics＆．LaserTechnology，2010，4