模具用Zn-Al-Cu合金的耐老化问题.pdfVIP

第 61卷 第 2期 有 色 金 属 Vo1．61．No．2 2009年 5 月 NonferrousMetals Mav 2009 模具用 Zn—A1一Cu合金的耐老化问题 张 飞 (上海第二工业大学，上海 201209) 摘 要 ：针对 目前国内使用的锌合金模具材料存在老化的问题，研究不同稀土含量对锌合金 (ZnAlCu。)老化的影响。结果 表明，模具用耐老化锌合金的最佳稀土含量为0．1％。 关键词 ：金属材料；锌合金；模具材料；稀土 ’ 中图分类号 ：TG146．13；TG133．4 文献标识码 ：A 文章编号 ：1001—0211(2009)02—0021—03 目前国内常用的制造模具锌合金为 Zn—Al—Cu Cu．Zn状态图可知，把铜先制作成含 Cu30％的Al— 系合金，存在着 比较严重的老化现象，影响其广泛使 Cu中间合金最为合适，在此组分下，中间合金的熔 用。锌合金的老化，就是锌合金铸件在铸造后或使 点只有 548℃，组分稳定 ，无成分偏析 ，但试验 目的 用过程 中，含铝过饱和的a相分解为 a相和 B相 的 是制取 ZnAI14Cul0，铝铜含量 比较接近 ，参考上述 过程 ，在这个转变过程中伴随着体积膨胀 ，在合金 内 两状态 图，制作成含 Cu50％的AI．Cu中间合金 比较 部产生很大内应力，使合金的塑性降低 ，发生变脆的 合适。制备含铜为 50％的A1一Cu中间合金，采取先 现象…。稀土在铸钢 、铸铁和铝合金等中能起到有 熔化铝 ，后熔化铜 的工艺方法。当温度升到铝 的熔 器 益的作用 ，并产生了明显的经济效益 ，而我国稀土资 点 66021以上时，铝不断熔化 ，此时将铜浸入铝液 源丰富，因此探索研究稀土对锌合金 的组织与性能 中，铜不断与液体铝发生合金化作用，加速铜的熔 的影响，不断提高与改善其使用性能，扩大其使用范 化 。在 800℃条件下，铜可 以在铝完全熔化后 的 1h 围是非常有意义和价值的。 左右完全熔化，并形成铜铝中间合金。 1 实验方法 1．1 试验材料 锌合金对有害杂质的作用极为敏感 ，为了保证试 验数据的可靠性，均采用纯度较高 的原材料 ：1号锌 锭 ，1号 电解铜 ，00号纯铝，铝一钛一硼丝 (Al5Ti1B)，1 号镁锭 ，稀土材料为纯度 98％以上，含 La45％以上的 稀土，精炼剂采用氯化锌化学纯原料。 图1 合金熔炼工艺流程 Fig．1 Schemeofalloymeltingprocesses 1．2 熔铸设备 1．5 熔铸步骤 5kW 电阻炉一个 、石墨坩埚两个 、电阻炉温度 将石墨坩埚 内壁涂上一层水玻璃和氧化锌的混 控制器一台、金属铸造模一个、接触调压器一台以及 合液，以防止杂质的混入 ，并预热到 400～50021。 其他一些熔铸试验的必备用具。 i．3 熔铸工艺流程 加入 90％的Zn使其熔化后，全部中间合金 以及余 下的Al依次加入炉 内熔化。控制