【摘 要】
:
ZZnAl4Y压铸锌合金具有优良的铸造性能和稳定的力学性能,在工业生产和人们生活中得到广泛使用。但是,该锌合金在使用中也存在着很多问题,诸如综合力学性能较差和尺寸不稳定等一系列问题。为了进一步改善该合金的显微组织和力学性能,满足工业生产和使用要求,本论文对ZZnAl4Y压铸锌合金的熔铸工艺加以改进,采用Si和La元素对合金进行微合金化处理,力求优化合金Al含量并对合金进行稳定化处理。研究中采用光学
论文部分内容阅读
ZZnAl4Y压铸锌合金具有优良的铸造性能和稳定的力学性能,在工业生产和人们生活中得到广泛使用。但是,该锌合金在使用中也存在着很多问题,诸如综合力学性能较差和尺寸不稳定等一系列问题。为了进一步改善该合金的显微组织和力学性能,满足工业生产和使用要求,本论文对ZZnAl4Y压铸锌合金的熔铸工艺加以改进,采用Si和La元素对合金进行微合金化处理,力求优化合金Al含量并对合金进行稳定化处理。研究中采用光学显微镜、扫描电镜/能谱仪、摆锤式冲击试验机和电子万能拉伸试验机等手段研究了ZZnAl4Y压铸锌合金的显微组织和综合力学性能。实验得到如下研究结果:(1)当未熔体急冷ZZnAl4Y压铸锌合金在室温金属型中凝固时,初生η相的均匀性很差。随着金属型温度增加,ZZnAl4Y压铸锌合金组织均匀性不断增加,当金属型温度为300℃时初生η锌相的圆整度最好,合金组织均匀性最好。与未熔体急冷ZZnAl4Y压铸锌合金组织相比,熔体急冷ZZnAl4Y压铸锌合金在室温金属型中凝固时合金组织的均匀性明显增加。随着金属型温度的增加,熔体急冷ZZnAl4Y压铸锌合金中初生η锌相的圆整度与均匀性不断增加。当金属型温度为300℃时,初生η锌相的圆整度与均匀性最好。与未熔体急冷室温金属型铸造ZZnAl4Y压铸锌合金相比,熔体急冷和300℃金属型铸造的ZZnAl4Y合金抗拉强度、延伸率和冲击功分别提高33.9%、320%和21.7%,合金呈现韧性断裂特征。(2)Si在ZZnAl4Y压铸锌合金中以Si质点形式存在,Si可消除合金中的初生相枝晶,细化显微组织。当Si含量为0.3%时,锌合金的显微组织细化效果最佳,锌合金具有最佳的综合力学性能。与ZZnAl4Y压铸锌合金相比,添加Si合金的抗拉强度、延伸率和冲击功分别提高17.6%、8%和6.5%。La以La Zn化合物存在于含0.3%Si的ZZnAl4Y压铸锌合金中,La使树枝晶破碎分解为准等轴晶。当La含量为0.05%时,ZZnAl4Y合金的组织细化和均匀化效果最佳。当La含量为0.05%时,ZZnAl4Y压铸合金具有最佳的综合力学性能,与未添加La的ZZnAl4Y压铸锌合金抗拉强度、延伸率和冲击功分别提高12.2%、31%和16%。(3)随着Al含量的增加,初生η相在组织中的占比逐渐减少直至消失,初生η相的形态由较粗大树枝状逐渐转变为梅花状和球状晶。当Al含量为4.1%时,锌合金中初生η相主要以较细小的梅花状或球粒状均匀分布在共晶组织中,合金的综合力学性能达到最佳。ZZnAl4Y压铸锌合金经过稳定化退火处理后,合金组织中较粗大的树枝晶破碎成梅花状或球状晶。当稳定化退火时间为4h时,ZZnAl4Y压铸锌合金的组织均匀性最好,综合力学性能最佳。与ZZnAl4Y压铸锌合金相比,在150℃稳定化处理退火4h后的锌合金抗拉强度、延伸率和冲击功分别提高17.1%、91.7%和23.4%。
其他文献
高铝锌合金由于具有优良的机械性能、摩擦特性和工艺性以及比重小、耗能低和无污染等优点,有着广泛的应用。但是,株洲冶炼集团现有ZX09锌合金的抗蠕变性能较差、因铜含量较高而导致生产成本较高,为此采用合金化提高锌合金抗蠕变性能与降低铜含量。本文在株洲冶炼集团ZX09锌合金化学成分与力学性能的基础上对ZA12锌合金进行Si和Si+Ti合金化处理,在确定最佳Si和Ti含量基础上,优化Cu含量,最终得到一种低
随着新科技的进步,工业领域发展突飞猛进,其中铜及其合金材料成为当下的重要材料。具有高强度、高导电等优异性能的Cu-Cr-Zr合金成为了应用领域的研究热点,但Cu-Cr-Zr合金存在着导电性能不足难以满足实际工业应用的弊端。因此,在有色金属材料领域,对于解决Cu-Cr-Zr合金的高强度与高导电的失衡已成为亟待突破的关键问题。以Cu-1.0Cr-0.1Zr(wt.%)合金材料为研究对象,本文提出了(1
通过Pickering反相细乳液可以完成纳米材料的自组装。研究改性氧化锌(ZnO)、氧化镉(CdO)和氧化铜(CuO)结晶纳米颗粒为固体稳定剂,以Pickering反相细乳液自组装方式制备了有机-无机杂化纳米体或无机-无机杂化氧化物纳米晶形成的不同结构纳米球。主要内容如下:首先采用溶胶凝胶法合成纳米ZnO晶体,水热法和煅烧法合成纳米CdO晶体,沉淀法和煅烧法合成纳米CuO晶体;并用3-(甲基丙烯酰
催化烟气脱硫塔在烟气脱硫过程中存在严重的腐蚀,因此开发新的防腐涂层来提高脱硫塔的使用寿命是当前迫切需要解决的工程问题。非晶合金以其独特的结构在各种腐蚀环境中具有良好的耐蚀性;石墨烯作为一种纳米的片状材料,具有良好的抗渗性和憎水性,能提高的涂层的耐蚀性能;有机涂层作为一种最经济有效的腐蚀防护方法已经被广泛应于各种腐蚀环境中。因此,本文提出了将非晶(石墨烯)添加到有机涂层中来提高催化烟气脱硫塔耐蚀性的
在实际的工程应用中,2xxx(Al-Cu-Mg)系铝合金由于其具有较低的密度、高强度以及优良的加工成型性和耐热性等特点而被广泛使用,尤其在航空航天、交通运输、军工设备等领域。目前,航空航天、交通运输等领域高速发展,对2xxx系铝合金综合性能方面提出了更高要求,就如何提高Al-Cu-Mg合金强度的同时还能保持较好的塑性方面的研究成为一个热点。本文以2024铝合金棒材为研究对象,通过硬度测试、拉伸测试
时效硬化型Al-Mg-Si-Cu铝合金具有高比强度,良好的成型性、焊接性及耐蚀性,在航空航天及车辆制造领域得到广泛应用。为了改善合金强度,通常采用提高Cu含量的方法,但Cu含量的提高会导致合金晶间腐蚀敏感性升高,且不易消除。因此,为了获得高强、高韧、耐蚀的合金,本文以低Cu含量的合金为实验材料,具体成分为:Al-0.93 Mg-1.1Si-0.34 Cu-0.2 Mn-0.05 Zr,研究形变时效
随着国家越来越重视低碳生活的可持续发展,因此有洁净能源之称的液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)高速发展,需求量也随之攀升,因此用于储存运输液化天然气的LNG大型储罐的需求量也越来越多。在制造大型储罐时,最重要也最困难的则是大型封头的成形加工。在制造传统储罐封头时,需要不断地通过实验和经验摸索,以获得相对合适的生产工艺。这不仅耗时耗力,而且得到的工艺参数也不一定稳定。因
柔性传感器具有良好的柔韧性,可以集成在各种可穿戴产品中进行信号采集,从而在生物医学工程和健康监测等方面发挥重要的作用。传统的软光刻制造存在着工艺设备昂贵、工艺流程复杂、生产成本较高等问题。3D打印技术有望解决柔性传感器制造的问题。本文面向3D打印压敏材料制造柔性压力传感器,进行了如下研究:1、以碳纳米管(MWCNTs)、石墨(EG)、碳球(MCMB)为导电填料,以聚氨酯(TPU)为基体,通过熔融共
热活性延迟荧光(TADF)材料理论内量子效率达100%,且不含重金属原子,被誉为第三代有机电致发光材料。自2009年Adachi团队将TADF材料应用在电致发光器件中以来,有机TADF材料引起了广大科研工作者的关注。目前,红、绿、蓝三基色的TADF材料已获得快速发展,其电致发光器件效率已接近乃至超过30%,可与传统的磷光材料相媲美。尽管如此,TADF材料仍存在以下几方面的科学问题亟需解决:(1)T
近年来,氢能源、核能源等无污染,可再生的二次能源受到广泛重视。但由于氢气以及核聚变所需要的氘、氚等在储运的过程中对于容器具有很强的腐蚀作用,所以需要选用特定的容器材料并覆盖阻氢涂层来防止或降低氢气对于容器基材的渗透作用。阻氢涂层有许多种类,其中氧化铝以及Fe-Al金属间化合物都具有很好的阻氢效果,同时Fe-Ni基超强钢和316L不锈钢都是储氢容器的常用材料。本文结合热力学软件与实验对Fe-Ni-A