半固态ZnA127合金挤压形金相组织研究

２０ ０２虻
１ ３ 试 验 参数 ．
变 形温度 是根 据 ｚ Ａ２ ｎ Ｊ７的凝 固温度 范 围确 定 的 。ｚ１ ２ ｒ ７的凝 固温 度 范 围 为 ３０ ． ３ ， 变 Ａｌ ８℃ ４ ℃ 其 ８ 形温度应 该 在 该 温度 范 围 内 ， 合 考 虑 各 种 因 素 ， 综
其变形温度为 ３０ ４０ ９℃一２ ℃。模具的挤压比为 ５ ９ 。
ｒ
维普资讯
第２ 卷 ３
第１ 期
太
原
重
Байду номын сангаас型 机
械
学
院
学
报
Ｖｏ ． ３ １２
№ ｌ
２０ ０ ２年 ３ 月
Ｊ ＯＵＲ ＬＯＦＴ ＹＵＡ ＡＶ ＭＡＣ Ｎ ＲＹ Ｉ ＴＩＵＴＥ ＮＡ ＡＩ Ｎ ＨＥ Ｙ ＨＬ Ｅ ＮＳ Ｔ
Ｍａ ． ０ ２ ｒ２ ０
１ １ 材料 ．
近年来 ， 高铝锌合金发展很快 。该 材料与一般 铜、 锡合金相 比， 强度高 ， 耐磨性能好 ， 成本低 ， 是一 种用途很 广的合金 。目前对锌 铝合金产 品的生产
主 要采用 铸造 的方 法 ， 于 锌合 金 主要 组 元 锌 和 铝 由
的密度 和熔 点 相差 很 大 ， ｎ的密 度 （ ． Ｚ ７ ２×１ ｇ ００ｋ ／ ） 比 Ａ１ ， 的密 度 （ ． ２ ７×１ ｋ ／ ） 得 多 ， ０ ｇ ｍ３ 大 而熔
文章 编 号 ：１０—１９ ２０ ）１ ０ １ ４ １０ ３ ５ Ｘ（０ ２０ —０３ —０
半 固态 Ｚ Ａ１７合金 挤压 成 形 金 相 组 织 研究 ｎ ２
游晓红 ， 娄 帅 ， 宋建丽 ， 李天佑
（ 太原 重型机械 学院 ， 太原 ００ ２ ） ３０ ４ 摘 要： 对常规 Ｚ Ａ２ 垒和 经机械 搅拌 得 到 的半 固态 ＺＡＬ７舍 垒 材料 进行 了挤 ｎ Ｉ７合 ｎ ２
为了便于 比较 ， 验 所用 材料 为 经 机 械搅 拌 得 试
到的半固态 Ｚ Ａ２ ｎ１ ７合金和常规铸造 ｚｌｌ ｒ ２ Ａ ７合金。
化学成 份见 表 １ ：
表 １ Ｚ Ａ２ 台金 的化学成份 ｎ Ｉ７
Ｔａ ． Ｃｈ ｍ ｉ ｌ Ｏ ａ ｔ ｎ ｏ ｎ ２ ｌ ｂ１ ｅ ｃ ｍｌ ｉ ｆＺ ＡＩ ７ ａ ｌ ａ Ｃ ￣ ｏ 町
压成形试 验 ， 析 了合 垒 在 挤 压 成 形 后 得 到 的 试 件 的金 相 组 织 。 结 果 表 明 ， 固 态 分 半 Ｚ Ａ２ 垒挤 压成 形件 的组 织极为均 匀 细小 。 ｎ Ｉ７合 关键 词 ： 固 态合 垒 ； 压成 形 ； 相 组织 半 挤 全 中图分类号 ：Ｇ ９ Ｔ １ Ｔ ２２；Ｇ１３ 文献标识码 ： Ａ
收 稿 日期 ：０ １ １ ２ ０ ０—１ ０
作者简介 ： 游晓红 （９ ５ ）女 ， １６ ， 山西榆 次人 ， 材料科 学与工程分院 副教授 ， 主要 从事模具设 计 与有 色金属半 固态成形 技术
的研 究
维普资讯
太 原 重 型 机 械 学 院 学 报 验装 置示 意 图。坯 料 在 Ｓ ．０型 高 温 箱 式 电阻 炉 Ｘ１ 内加 热 挤 压模 具用 自制 的电 阻加 热 圈 进 行预 热 ， 用热 电偶 测 温 ， 压 筒 和模 口涂 石 墨作 为 润 滑 剂 。 挤 试验 完成后 ， 制件在 空气 中冷却 让
强
影响使 用性 能 。锌合 金 材料 在 常 温下 的 塑性 很低 ， 抗力很 大 ， 不能 采用常 规轧制 、 挤压 变形 。
为了能有效地解 决 Ｚ Ａ２ 合金 铸造 Ｚ ｎＩ ７ ｎ的宏
观偏 析问题 ， 文采用半 固态成 形 的方 法对 ｚ ｌ７ 本 ｒ ２ Ａ 合金 进 行 了 研 究 ， 到 不 产 生 Ｚ 得 ｎ宏 观 偏 析 的 ｚ Ａ２ ｎ ｌ７合金 挤压件 。
点 （３ ℃ ） 远 低 于 ＡＩ６０ ， 以在 Ｚ Ａ２ ２０ 却 （６ ＂ 所 Ｃ） ｎ Ｉ７铸 造 中经产 生 Ｚ ｎ的宏 观偏 析 。如 果 Ｚ ｎ在 Ａ１ 中分 基 布不均 匀 ， 在贫 Ｚ 处 会造 成 Ａ１ 则 ｎ 的迅 速磨损 ， 重 严
２ ２ 实验设 备 和方法 ．
试 验在 ２０ ｋ ００ Ｎ四柱 液压 机 上进 行 图 １为试
图 １ 实验 装置示意图
ｎｇ １ Ｓ ｅｃ ｐ ｏ ｘ ｅ ｉ ｎ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ． ｋ ｔｈ ｍａ ｆｅ ｐ ｒ ｍｅ ｔ ｕｐ ｎ ｅ
固态台金挤压后其组织和原始组 织相 比都有 明显 的区别。挤压后试件的组织明显得到细化。组织
ｊ 盂
竖
目 瓣
（） ａ常规铸造 合金金相组织
技术 适用 于 具有 较 宽 固液共 存 区 的合 金 体 系 研
菇
究表明， 适应于半固态加工的金属有 ： 铝合金 、 镁合
金、 锌合金 、 合金 、 合金 以及 钢 铁 合 金 ， 镍 铜 目前 ， 铝 合 金 、 合金 已得到 广泛应 用 ｌ＿ 镁 １。 １
１ 试 验材 料和 方 法
０ 引 言
自从 ２ ０世纪 ７ 年 代 以来 ， 固态金属加 工 ０ 半 （ｅ — ｌ ｔｌｏ ｎ ， Ｓｍｉｏ ｄ ａ ｆ ｍｉ 简称 Ｓ Ｍ） ｓ ｉ Ｍｅ ｒ ｇ ｓ 作为一种高效
节 能 的新技 术在世 界 范 围 内得 到 了很 大 发 展 ， 应用 范 围不 断扩 大 ， 础 研究 也 不 断 深入 半 固态 加 工 基
（ ）机械搅拌 的半 固态台金金相组织 ｂ
（）半固态合金挤 压件组织 ｃ
啦 ． ２ 唧 Ｉｆ 咖 枷 ｏ 暾嗍
模具预 热温 度 ４ ０ ０ ℃。
２ 实验 结果 与 讨 论
２ １ 挤压 件组织 变化及 其 机理分析 ．
在相同条件 下分别将常规铸造 合金 和半 固态 合金加热到 ４０ ２ ℃挤压成形后让试件在空气中缓慢 冷却 ， 得到的试件组织如图 ２ ｃ、 ２ｄ 所示 （）图 （ ） 从图中可 以看到 ， 无论是常规铸造台金还是半