成型07-1 王智 文献综述(修订)

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1、辽宁工程技术大学本科毕业（论文）文献综述题目Zn-Al-Mn-Cu-Ni合金的热处理工艺研究指导教师刘敬福院（系、部）材料科学与工程学院专业班级成型07-1学号0708020124姓名王智日期2011年3月15日7摘要：回顾了锌铝合金的发展历史，介绍了锌铝舍金的成分、组织及性能特点，重点详述了合金元素的作用和采用正交分析法研究了热处理工艺对合金力学性能的影响。关键字：锌铝合金；合金元素；热处理工艺；ZA35合金；力学性能0引言锌铝合金具有高的强度和硬度、良好的耐磨减摩性能、原材料与制造成本低廉等优点以及其他一些独特的性能(如碰撞时不产生火花，无磁性等)，用其替代铝合

2、金甚至铜合金具有明显的经济性，同时，该合金熔点低，耗能少，成本低廉，成型方便，适用于多种铸造方法，因此具有很强的市场竞争力。但是，锌铝合金也存在塑韧性差、尺寸稳定性低、工作温度低、抗蠕变能力差、耐蚀性差等缺点。多年来，人们为克服这些缺点以便提高锌铝合金的综合性能，扩大其应用范围进行不懈努力。目前，锌铝合金在美、加、德、英、日、俄等工业发达国家均得到广泛应用，我国的开发应用也在迅速推广。1锌铝合金的特点锌是具有低熔化温度(419℃)，低汽化温度(906℃)及高密度的金属，晶体点阵为六方点阵，无同素异构转变。纯锌具有高的塑性和低的强度，难以满足工程上的要求，因此在应用中

3、常加入强化元素。目前，常用的锌铝合金包括三种：ZA8、ZA12、ZA27。ZA27合金的铸态组织一般是由树枝状白色或灰色的固溶体+灰色的片状共析产物+沿晶界呈网状和粒状分布的ε相(含铜相)组成的。锌铝合金的性能特点主要表现在以下几个方面[1]：1)锌铝合金具有较高的力学性能，其中ZA27合金的强度几乎超过所有常用铸造有色合金，同时仍保持了良好的塑性和韧性[2]。2)锌铝合金具有良好的耐磨性能，其摩擦系数低于或相当于锡青铜，但磨损率、摩擦表面的温升等均明显低于锡青铜，使用寿命比锡青铜长3～5倍，因此，特别适用于重载、中、低速的工作条件(速度不大于7.8m/s)。3)锌

4、铝合金具有良好的铸造工艺性能，其流动性优于青铜，不易出现分散缩孔，对各种铸造工艺均有较强的适应性。4)锌铝合金具有良好的成型性能，表面容易进行电镀、阳极处理等装饰加工。5)锌铝合金的气密性优于锡青铜，适于在各种要求密封的场合工作，此外锌铝合金无磁性，受冲击不产生火花，适于在有防爆的场合工作。6)锌铝合金的高温性能。在温度低于100℃时，ZA27的冲击功随温度提高而降低；当温度在100℃一200℃之间时，冲击功随温度增加而增加；温度升至250℃时，冲击功急剧下降[3]。邹勇志等研究了高铝锌基合金的组织和性能[4]，表明含50％AI的ZA50合金具有较好的力学性能和高温

5、性能。2锌铝合金的发展历程及研究现状71930年，美国新泽西锌合金公司研制出了Zamak3和Zamak5锌铝压铸合金。二战期间，德国为解决铜资源紧缺问题，成功地用重力铸造锌铝合金代替铜合金制造轴瓦、轴套等轴承材料。1959年-1962年，国际铅锌组织ILZRO发起了一项旨在开发新型的、先进的压铸锌铝合金研制计划，促使了薄壁锌铝合金压铸技术和ILZRO-16、ILZRO-12铸造锌合金的出现，ILZRO-12(后经改进发展成ZA12合金)的蠕变性能与Zamak3和Zamak5相当，但其铸造性能和力学性能更好。上世纪70年代中期，加拿大的NomdaMinesLimite

6、d研究中心与美国的EASTERN公司合作，相继研制出了ZA8、ZA12、ZA27合金，这三种合金具有机械性能好、耐磨性高、节能等一系列优点，同时还有良好的工艺性能，不仅可以用于压铸，还可以用于砂型、金属型、石墨型、连铸等，应用越来越广泛，尤其是ZA12和ZA27合金用于取代铜合金在低速、中温条件下在轴承轴瓦应用领域发展飞快。1984年，美国材料与试验学会将其列入了ASTM标准，使锌铝合金进入了标准化、系列化的年代。目前，工业上已部分代替青铜、黄铜、铸铁等作为结构材料，同时在作模用材料及其它领域的应用也在开发和拓展[5-8]。建国初期，锌铝合金主要作为压铸合金使用。7

7、0年代末鞍山钢铁公司开始用ZA27合金取代锡青铜制造轴承滑块，提高使用寿命并降低了成本。江苏海安重型剪床厂采用ZA27合金生产滑动轴承，成本仅为原来的28.26%。上世纪90年代至今科研工作者对锌铝合金的发展做了大量的工作。江苏理工大学的张成华等研究了合金元素Si对ZA27合金耐磨性能的影响[9]；甘肃工业大学的陈体军等对ZA27合金的的微观组织作了详细阐述[10]；西安理工大学的黄俊等研究了稀土变质高锌铝合金的组织和性能[11]；武汉科技大学潘应君等研究了Zn-Al合金在长江水中的耐蚀性[12]；广西大学的司家勇等对ZA27高温冲击性能作了深入研究等等[13]