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ZM4鎂合金化學成分、力學性能和用途

2019-12-28 10:27 ?瀏覽:

(1)ZM4合金的化學成分。ZM4合金的化學成分及雜質含量見表2-113.

(2)熱處理制度。時效處理:200~250℃,保溫5~12 h.
(3)熔煉鑄造工藝:
1)合金的熔煉鑄造工藝與其他含稀土、鋯的合金相似。稀土以含鈰混合稀土金屬形式加人,鋅以金屬形式加入。
2)合金制備過程中要防止鋁、鐵、硅、錳等元素沾污合金,因為這些元素會妨礙鋯的晶粒細化效果。
3)由于鋯的溶解度低,且易與各種雜質元素形成化合物而損失,鋯的加入量必須是合金中要求含鋯量的3~5倍。鋯以鎂一鋯中間合金形式加入。
4)該合金的熔煉和鑄造參看HB/Z5123-1979(合金鑄造》
5)晶粒的細化程度與合金中的溶解結含量密切相關,所以熔煉技術和溫度控制是極為重要的。
(4)物理性能。ZM4合金無磁性;熔化溫度范圍為545-645℃;密度p= 1.82 g/cm';20℃時的電阻率p=70 n2.m;在0.1%opo.2的應力下,測定的減振指數為4.3,熱導率和比熱容見表2-114,線膨脹系數見表2-115。

(5)化學性能。ZM4合金的化學性能同ZM3合金。
(6)組織結構。ZM4合金組織由a-Mg固溶體和分布在晶界上的Mg.REZn合金物所組成。鑄態及經170-250℃溫度范圍內時效處理,晶內無可見沉淀物。在340℃熱處理后,晶內出現Mg-RE-Zn沉淀,但對力學性能無明顯影響。
(7)耐腐蝕性能。ZM4鎂合金在干燥空氣中有很好的耐蝕性,但在潮濕空氣、水(尤其是海水)中化學性是不穩定的,與大多數無機酸相互作用劇烈。在工業氣氛中,鎂的耐腐蝕性與中碳鋼相近。鎂的氧化膜不致密,故須經表面
處理后,方可在大氣條件下長期使用。
鎂合金對曬酸、氟化物、氫氟酸作用穩定,形成不溶性鹽。與鋁相反,鎂合金不與苛性堿相互作用,在汽油、煤油、潤滑油中也很穩定。
鎂是負電性最高的金屬之一,不允許與鋁合金(鋁-鎂合金除外)、銅合金、鋼等零件直接接觸裝配,否則將導致電化學腐蝕。
鐵、銅、鎳、硅氯化物和其他夾雜物以及某些鑄造缺陷會降低鎂合金的腐蝕穩定性。合金中的錯可以消除雜質的有害作用并細化晶粒,從而大大提高合金的耐腐蝕能力。
ZM4合金腐蝕試驗后的強度損失見表2-116

(8)力學性能。ZM4合金的室溫彈性模量E=43GPa;變模量G=16 GPa;泊松比p=0.35;室溫硬度為HHIS 58;室溫壓縮屈服強度002=110 MPa;扭轉強度tb=161 MPa;光滑試樣,N=2x 107周,旋轉彎曲疲勞極限a-183 MPa;承載性能r= 395 MPa,Oy,= 275 MP.
室溫典型拉伸性能見表2-117,高溫持久極限和蠕變性能見表2-118,高溫彈性模量見表2-119


(9)工藝性能:
1)成形性能。砂型鑄造溫度為705 ~815℃。金屬型鑄造溫度為670~785℃。
2)鑄件性能。合金具有優良的鑄造工藝性,充型性良好。熱裂紋傾向用熱脆性試驗測定,第一個裂紋是環的寬度為12.5~15mm處形成;合金線收縮率為1.3%~1.4%。
3)焊接性能。合金能用氬弧焊焊接,補焊工藝性能良好;焊后應消除應力;焊后要經內部質量和表面裂紋檢查;鑄件補焊工藝及檢驗技照HB/Z 328-1998(鎂合金鑄件補焊工藝及格驗》進行。
4)切削加工及磨削性能。同ZM3合金。
(10)表面處理工藝。表面處理工藝同ZM3合金。
(11)品種規格與供應狀態:
1)鑄件主要采用砂型鑄造工藝生產,也可采用金屬型和熔模鑄造。
2)鑄件在人工時效狀態下應用。(12)應用概況與特殊要求:
1)該合金已用于液壓恒速裝置殼體,并可廣泛用于發動機、附件各種機匣、殼件等零件。
2)為保證合金有較好的室溫拉伸性能,合金中溶解錯的質量分數必須大于0.5%。

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