ZM4鎂合金化學(xué)成分、力學(xué)性能和用途
2019-12-28 10:27 ?瀏覽:次
(1)ZM4合金的化學(xué)成分。ZM4合金的化學(xué)成分及雜質(zhì)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(zhì)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(jié)含量密切相關(guān),所以熔煉技術(shù)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(yīng)力下,測定的減振指數(shù)為4.3,熱導(dǎo)率和比熱容見表2-114,線膨脹系數(shù)見表2-115。
(5)化學(xué)性能。ZM4合金的化學(xué)性能同ZM3合金。
(6)組織結(jié)構(gòu)。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(tài)及經(jīng)170-250℃溫度范圍內(nèi)時效處理,晶內(nèi)無可見沉淀物。在340℃熱處理后,晶內(nèi)出現(xiàn)Mg-RE-Zn沉淀,但對力學(xué)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(xué)性是不穩(wěn)定的,與大多數(shù)無機酸相互作用劇烈。在工業(yè)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(jīng)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(wěn)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(wěn)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(dǎo)致電化學(xué)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(wěn)定性。合金中的錯可以消除雜質(zhì)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(xué)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(zhuǎn)強度tb=161 MPa;光滑試樣,N=2x 107周,旋轉(zhuǎn)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(yōu)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(huán)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(yīng)消除應(yīng)力;焊后要經(jīng)內(nèi)部質(zhì)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。
(10)表面處理工藝。表面處理工藝同ZM3合金。
(11)品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài):
1)鑄件主要采用砂型鑄造工藝生產(chǎn),也可采用金屬型和熔模鑄造。
2)鑄件在人工時效狀態(tài)下應(yīng)用。(12)應(yīng)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(fā)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(zhì)量分數(shù)必須大于0.5%。
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