不同冷却速率下Zn-2Ni合金包晶凝固研究.pdfVIP

维普资讯 种铸造及有色合金 2005年第25卷第 11期 不同冷却速率下 Zn．2Ni合金包晶凝 固研究 孔 纲 卢锦堂 许乔瑜 (华南理工大学) 包晶凝固在材料制备及性能优化中起着重要作用， 1 ． 3 样品的测试分析 C许多具有重要实用价 三 ~批IIF、．e-C,。Fe-Ni、 将铸好的合金试样沿轴向对半切开，在试样中心的 u-Zn,Cu-Sn、Ti-A1~ Nd 厶 △ 宜 泪 巳 )稀土永 ： 剖面 蔷： ；= — Fe—B合金、高温超导材料 YBaCuO等中，都涉及到包 刚 nuH ¨厢 ” “ 晶转变[1，2l。然而相对于共晶凝固的研究来说，对包晶 NH3H‘20+15mL的H2O2溶液腐蚀。用XJT02A型带刻 合金凝固的研究还相当有限。近年来，Z一2Ni中间合金 度 目镜的金相显微镜和LEO1530VP型扫描电镜观察合 作为实施r hni列va技术的主要添加材料广泛应用于 金组织形貌及合金相大小，用OXFORD—INCA型能谱分 热镀锌企业中【。在工业应用中发现，该合金的组织状 析仪进行成分分析，用Dmax／lllA型X射线衍射仪测定 态与合金溶人Zn浴中所需的溶解时间、均匀程度以及 其相组成。 系 。zn．2Ni合金在凝固过程中将先后经历包晶反应 2 结果与分析 的凝固组织形貌及相组成。本课题系统地探讨了Zn一 2·1 冷却速率对合金包晶凝固组织的影响 2Ni合金的包晶凝固特点。 图1为不同冷却速率下 Zn。2Ni合金凝固组织微观 形貌。由图1a、图 1b可见 ，冷却速率为0．04~C／s所 1 试验方法 获得的合金凝固组织中，合金相粒子多为不规则多边 形，其尺寸较大，可达200—300Inn，并明显存在两种颜 1·1 合金试样制备 色不同的合金相粒子 ， EDS分析表明颜色较浅的粒子为 用电解 Ni板 (Ni纯度 ≥99．98％)、Zn锭 (纯度 ≥ 相、 颜色较深的粒子为 )，相。在 y相粒子上可以发 99．995％)，熔炼Zn一2Ni合金。然后分批取合金各 80g 现有一些 相粒子依附于其上，局部包裹其生长(见图 放人 30mL刚玉坩埚中，将坩埚在坩埚炉 中加热到 1b) ， 相粒子外部形状呈多边形，粒子尺寸多为几十 750℃，保温2h后分别以炉冷、空冷以及倒入水冷铁坩 微米。在大粒子附近还存在少量小的三角形状或四方 埚中冷却(以下简称 水“冷”)3种方式铸锭。 形状的y相粒子。 此外，在 Z 晶界处存在少量细小的 1．2 冷却速率的测量 相粒子，为随后的共晶反应形成的离异共晶。XRD结 炉冷和空冷时，将微型热电偶插入刚玉坩埚内的合 果表明，在此冷却速率下的合金组织中存在 y相及 金熔体中部，水冷时，将微型热电偶置于与刚玉坩埚尺 相。 寸相同的水冷铁坩埚内的相应位置，再将熔体快速倒人 当冷却速率加大至 1~C／s的空冷条件下，合金中 铁坩埚中，由计算机数据采集系统记录并绘出温度 一时 粒子呈枝晶细长条状或心形状，这是由同一粒子因位向 间曲线