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1、热处理工艺对锌合金组织的影响通过力学性能测试、扫描电镜等试验，研究锌合金经过热处理后的组织和性能。结果表明：热处理后锌合金晶粒细化，由等轴状的(Zn)相、共晶组织以及第二相组成；200350热处理3h随炉冷却使共晶组织由片层状转变为颗粒状；较好的热处理工艺是350保温3h，随炉冷却，锌合金的抗拉强度到达190MPa，伸长率到达10%。关键词：热处理；锌合金；组织；力学性能我国锌矿资源丰富，分布广泛，档次高，因而，研究开发锌合金，以低成本的锌代替其他昂贵的有色金属，具有明显的经济效益和社会效益1-2。锌合金具有熔点低，铸造、机械加工性能好等特点，同时，耐磨损，低能耗，无污染，所以在很多领域应用广
2、泛，但是在对铸件进行冷弯整形时，其塑韧性低，会导致铸件开裂3-7。为了提高锌合金的力学性能，本文通过对锌合金进行不同工艺的热处理，研究其对合金组织和性能的影响。1试验方法1.1热处理工艺结合锌合金相图和本试验合金，制定热处理工艺：加热温度分别为200、250、300和350，保温时间3h，随炉冷却。将锌合金试样放入真空管式炉中进行热处理。1.2组织及性能检测制备金相试样时，用不同粒度的金相砂纸依次打磨后进行抛光腐蚀，在OlympusBX41M金相显微镜下观察金相；拉伸试验在AG-X万能电子实验机上进行；硬度测试采用显微硬度计；采用Philips-X300的扫描电镜观察断口形貌。2试验结果及分析
3、2.1热处理对合金组织的影响图1为锌合金经不同温度热处理后的合金组织。当加热温度在200时，(Zn)相粗大呈现等轴状，类似树枝，它与片层状的共晶组织交织生长，并且有少量第二相存在，如图1(a)所示。当加热温度升高到250时，等轴状的(Zn)相开场细化，共晶组织开场由片层状向颗粒状转变，第二相有所增加且聚集在(Zn)相附近。加热温度为300时，(Zn)相进一步细化，颗粒状的共晶组织增加，片层状的共晶组织围绕在(Zn)相周围，同时聚集在(Zn)相周围的第二相增加。继续升高加热温度到350，共晶组织呈现颗粒状，并且(Zn)相逐步溶入共晶组织中，如图1(d)所示。另外，通过能谱分析，第二相主要是由Zn
4、、Al两种元素组成。2.2热处理对合金力学性能的影响由图2可看出，随温度的升高，合金的抗拉强度由200时的155MPa升高至350时的190MPa，抗拉强度呈现出了逐步升高的趋势，并且从250开场抗拉强度的上升趋势较快，由160MPa直接升至175MPa；同时，随温度的升高，合金的伸长率总体呈现上升的趋势，由200时的5.2%上升至350时的10%，其中，在250时伸长率降低至4.6%，可能是由于合金在铸造时存在缺陷所导致的，这也反映出合金的铸造质量对其力学性能影响比拟大。表1为热处理温度对锌合金硬度的影响。可看出，经不同温度热处理后，合金的硬度是先增大后减小，由200时的47.12HV升高至
5、300时的48.62HV，随后又降低至350时的43.36HV。结合试验合金热处理后的显微组织发现，当加热温度逐步升高，第二相增加，使合金的硬度升高，同时在此经过中共晶组织由片层状转变为颗粒状，(Zn)相逐步溶入共晶组织中，硬度降低，组织愈加均匀，使合金的力学性能提高。2.3断口分析图3是热处理后锌合金拉伸试样断口的SEM形貌。根据拉伸试验的结果，选取250和350的试样断口进行SEM扫描。由图3(a)能够看出，合金晶粒粗大，断口上出现平台，有明显的河流花样，晶界处有互相平行的撕裂台阶；从图3(b)中看出，加热温度为350时，断裂方式为穿晶解理断裂，相较于图3(a)的晶粒明显细化，并且在晶界处
6、出现韧窝，断裂面凹凸不平。通过对不同加热温度的断口形貌比照能够看出，350热处理能够使晶粒愈加细化，在力学性能上的表现为伸长率升高至10%，抗拉强度升高至190MPa，这讲明合理的热处理工艺能够改善锌合金的塑性。3结论(1)锌合金经不同温度的热处理后，其晶粒细化程度不同，随加热温度的升高，共晶组织由片层状转变为颗粒状，(Zn)相逐步溶入共晶组织中，第二相增加且聚集在等轴状的(Zn)相附近。(2)锌合金经热处理后，抗拉强度和伸长率都有所提高，硬度是先增大后减小，当加热温度为350时，抗拉强度和伸长率最高，分别到达190MPa和10%，硬度低至43.36HV。参考文献:1田荣璋锌合金M长沙：中南大
7、学出版社，20102高仑锌与锌合金及应用M北京：化学工业出版社，20113顾春雷，张伟强，金花子，等锌及锌合金研究及应用现状J.有色金属，2003，55(4)：44-474杨涤心，高存贞，谢敬仰，等Cu含量对高铝锌合金组织和性能的影响J铸造技术，2010，31(11)：1448-14515MiroslavB，SlobodanM，BranislavJTheinfluenceofheattreatmentontheslidingwearbehaviorofaZA-27alloyJ.TribologyInternational，2010，(43)：16-216李荐，匡旭光，姚建军，等热处理对高强变形锌合金ZAT10组织与性能的影响J中南大学学报，2011，42(11)：3303-3308.7王泾文含铝量对锌铝合金组织和性能的影响J热加工工艺，2014，43(24)：40-43.