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高铝锌合金具有较高的力学性能、优异的耐磨性能以及生产成本低廉等优点,而被广泛的应用于轴承等领域。但高铝锌合金在常规铸造工艺下容易出现枝晶偏析和缩底等缺陷,针对其目前制备技术在成分、组织控制上的不足,本文进行了半固态成形技术制备ZA27合金的研究,并在半固态成形制备技术基础上,进行了ZA27合金的细化处理、热处理和半固态成形机理研究,主要研究结果如下:(1)采用半固态挤压成形工艺,获得了制备ZA27合金的最佳挤压温度为470℃,该温度下合金的晶粒大小明显细化,结合度高,分布均匀。铸态合金树枝状组织被打碎,且得到了晶粒尺寸≤25μm,分布均匀的类球状组织ZA27合金,其密度提升为5.1931g/cm3,各项力学性能也得到提升,其中屈服强度为214.51MPa,抗拉强度为415.62MPa,延伸率为15.85%,硬度为139HB。(2)Sc细化后的铸态合金,其晶粒尺寸≤20μm,密度为5.0789g/cm3,屈服强度为221.56MPa,抗拉强度为443.98MPa,延伸率为10.39%,硬度为144HB。而Sc细化+半固态成形的合金,其晶粒尺寸≤15μm,为分布均匀的球状晶组织,密度为5.2292g/cm3,屈服强度为236.73MPa,抗拉强度为462.51MPa,延伸率为16.25%,硬度为152HB。(3)热处理后的ZA27合金,强度及塑性均得到了大幅度的提高,其中以Sc细化+半固态成形+热处理的合金的力学性能最高,屈服强度为285.59MPa,抗拉强度为586.01MPa,延伸率为17.57%,硬度为171HB。(4)半固态成形机制为以机械搅拌为外场作用力制备具有均匀细小、类球形的半固态坯料,在重熔挤压成形中,以挤压比为11:1的方法,细化晶粒,提高组织均匀性。(5)Sc的加入可生成灰白色的异质晶核A12Sc相颗粒,聚集在晶界处,阻碍晶粒长大,细化晶粒;由于经过半固态坯料制备,使得初生α相已细化为细小的类球形晶,推测出Sc在半固态成形时使得Zn、Al原子的扩散由各向异性变为各向同性,进一步细化了晶粒。(6)热处理350℃×8h+水冷后,可抑制铸态组织中共析组织的形成,大幅减少脆性大的非平衡三相共晶(α’+η+s),经时效处理可获得强化的(α+η)两相组织,同时在基体析出了Mg32Al47Cu7微细相,可延缓(α‘+η)共析组织的转变,提高合金的尺寸稳定性,有利于合金的强韧性的提高;而半固态成形+热处理的合金在半固态成形时可形成部分过饱和固溶体,时效促进了(α+η)两相组织进一步析出,提高合金的力学性能。元素Sc的加入,能抑制晶界沉淀相和基体沉淀相在时效过程的长大,因此Sc细化+半固态成形+热处理的合金进一步提高了ZA27合金力学性能。