高压和冷却速率对锌铝合金组织和性能的影响

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本文利用熔体急冷法和铜模喷铸法分别制备了不同成分的Zn-Al合金条带样品及直径为5mm的圆柱样品,不同压力下制备了Zn-22%Al合金,探讨不同压力和冷却速率对Zn-Al合金凝固组织和力学性能的影响。常压和高压下Zn-22%Al合金由富铝相α和富锌相η组成。随着压力的增加,凝固组织发生了明显的变化,由蠕虫状变成网格状,合金的显微硬度增大。不同冷却速率的Zn-Al合金由富铝相α和富锌相η组成。在凝固速率较快的甩带条件下显著提高了Zn-5.1%Al合金α相的体积分数,Zn-Al合金的组织形貌随冷却速率的增加发生了显著的变化;Zn-5.1%Al母合金样品呈杂乱无规则的分布,圆柱样品呈花朵状有规则的分布。Zn-22%Al和Zn-27%Al母合金样品组织呈现为蠕虫状,铜模喷铸的圆柱样品呈现为树枝晶装或花朵状。和母合金样品的Zn-68.4%Al合金相比,喷铸条件下的圆柱Zn-68.4%Al合金晶粒细小。条带样品呈等轴晶状分布,晶粒更加细小。随着冷却速率的增加,Zn-5.1%Al合金显微硬度值显著增加,Zn-22%Al合金、Zn-27%Al合金和Zn-68.4%Al合金增加程度不高,而且Zn-68.4%Al条带样品的硬度值还出现了明显的减小。快速凝固条件下凝固过程原子扩散受到抑制,使之形成过饱和固溶体,导致富铝相晶面间距及晶格常数增大。
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