礦山和冶金工程MININGAND / VlEI'ALLIURGICAL?GINKIERING 2l2 June2（Dl幾種鑄造鋁合金的鑄造性能，力學(xué)性能和耐腐蝕性. 中南大學(xué)材料科學(xué)與工程系，廣州，湖南41oo83?2西南鋁和T_U技術(shù)部，重慶401326）摘要: 研究了五種鑄造鋁合金的鑄造性能，力學(xué)性能和耐蝕性. 五種鑄造鋁合金分別為B（A1.650％blg-O.28％Ti），c（AI-8.58％Mg-I.4％Zn-O.07％），D（21,301，M-100％Mg -009％）鋁合金具有良好的熱性能. 合金A的鑄造性能更好，耐蝕性較差. 合金B(yǎng)，C，D具有良好的耐腐蝕性. 但是可鑄性. 耐腐蝕性差. 低鋅低硅鋁合金E具有優(yōu)異的耐腐蝕性和其他綜合性能. 關(guān)鍵字: 鋁合金；鑄造性能機(jī)械性能耐腐蝕性能;應(yīng)力腐蝕傳統(tǒng)的鑄造鋁合金有兩種類(lèi)型: 一種是鋁硅合金（例如ZL101，ZL102），具有良好的鑄造性能，即流動(dòng)性好，收縮率小鑄造鋁合金 田榮璋，熱裂敏感性低，機(jī)械性能好. 屬性. 它是一種廣泛使用的鑄造鋁合金. 目前，中國(guó)的052艦載雷達(dá)天線(xiàn)座是用這種合金制成的，但是A1. 硅合金對(duì)海水的腐蝕性較小，盡管它受到油漆的保護(hù)，但在使用過(guò)程中仍然容易發(fā)生嚴(yán)重磨損. 另一類(lèi)是鋁鎂合金（如ZL301，Z [302]）具有良好的耐海水腐蝕性能，但鑄造性能較差，并且存在偏斜腐蝕的趨勢(shì)，這兩種鑄造鋁合金不能滿(mǎn)足個(gè)別預(yù)制組件的應(yīng)用需求.

因此，開(kāi)發(fā)了一種的鑄造鋁合金，使其具有良好的鑄造工藝性能，力學(xué)性能和耐蝕性等綜合性能，并且能夠滿(mǎn)足船用鑄造合金的要求，對(duì)國(guó)防具有重要的意義. 測(cè)試材料是A（ZL101，A1.7.1％Si0.3％Mg），鋁鎂B（Al-6.50％Mg-0.28％Ti），C（AI 8.58％Mg-1.4％Zrr-0.07％Ti）， D（ZL3號(hào)角，Al1.10％Mg-0.09％Ti）和新開(kāi)發(fā)的低鋅低硅鋁合金E（A1. 2.5％. 2.1％. 0.8％Nn-O. 2％Q），兩者都是砂鑄. 坯料經(jīng)過(guò)n處理，即加熱并保持在一定濕度下，淬火后自然老化. 有關(guān)每種材料的具體實(shí)施過(guò)程，請(qǐng)參見(jiàn)文獻(xiàn)[1]. 使用鑄件錐形樣品方法，單螺旋樣品方法和熱裂紋環(huán)測(cè)試方法測(cè)試收縮率，流動(dòng)性和抗熱裂紋性. 具體測(cè)試方法符合相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn). 測(cè)量在n狀態(tài)下的型腔鑄造測(cè)試棒的拉伸硬度和伸長(zhǎng)率. 樣品尺寸為20tuna180mm，根據(jù)GJB 4.11-83“船用電子設(shè)備環(huán)境測(cè)試鹽霧測(cè)試”，使用中性鹽霧測(cè)試進(jìn)行平行樣品3耐腐蝕性測(cè)試. 使用間歇噴涂，即連續(xù)噴涂8h，然后停止16h，總共24h是一個(gè)循環(huán)，使用恒定伸長(zhǎng)速度測(cè)試方法（CERT），總共24個(gè)撓曲腐蝕循環(huán)，進(jìn)入拉伸測(cè)試Instron8032電子拉伸機(jī)上的資金: “軍事項(xiàng)目“九五”計(jì)劃”收到日期: 2o0O-lO4?作者男副教授.

每個(gè)樣品分為兩組: 一組在實(shí)驗(yàn)室空氣中拉伸；另一組在實(shí)驗(yàn)室空氣中拉伸. 另一組在3.0％NaCl水溶液中拉伸. 將裝有NaCl水溶液的容器點(diǎn)焊到樣品夾具上，以確保樣品的改性部分仍能滲透到腐蝕性介質(zhì)中. 結(jié)果與討論2.1力學(xué)性能和鑄造性能新開(kāi)發(fā)的合金E和其他合金的成分和熱性能如表1所示. 可以看出AI-Mg鑄鋁的強(qiáng)度和可塑性隨濃度的降低而降低，而E具有與AI-Mg鋁相同的硬度和可塑性，低于ZL101. 鑄造時(shí)的收縮率和流動(dòng)性比ZL101稍弱，但比ZI301明顯好. ZL101的耐熱裂紋性好，E為第二，ZL301的耐熱性差. 在金相顯微鏡下對(duì)三種鋼坯結(jié)構(gòu)的觀(guān)察表明，Al-Si是典型的（Al + Si）共晶組織特征，鑄造性能良好. ZL301含有較高的鋅含量，該組織中的枝晶網(wǎng)絡(luò)的非晶相為（AkMg5）相，可以看出，當(dāng)Mg含量高時(shí)，為Al. 合金中的氫鍵相數(shù)很大，是采礦和冶金項(xiàng)目中的第二個(gè)，分布在網(wǎng)絡(luò)中. 從表2可以看出，固液的地溫間隔較大，因此鑄造性能為較差的;通過(guò)電子顯微鏡分析合金E中的載體化合物. 由于存在強(qiáng)化相MgzSi，因此它是MgzSi，共晶（AI）+ Si共晶和AI（MnFeSi）化合物的混合物. 該合金具有較高的硬度. 同時(shí)，固液接地線(xiàn)的共晶組織的存在和較小的溫度區(qū)間使?jié)茶T性能更好.

23種類(lèi)型的鑄鋁音箱的鑄造性能: 溫度，線(xiàn)性收縮，主體收縮（mm），環(huán)長(zhǎng)，r），無(wú)裂紋2. 2耐腐蝕性2.2. 】4個(gè)樣品A（ZL101）的鹽霧腐蝕，cD腐蝕較差. 主要是均勻腐蝕. E合金表面未見(jiàn)明顯的局部腐蝕痕跡. 只有表面從原來(lái)的亮藍(lán)色變?yōu)樯罴t色，顯示出良好的耐腐蝕性. E合金表現(xiàn)出的優(yōu)異的耐腐蝕性與其組成有關(guān). 其中，鋅和硅是主要的合金元素. 產(chǎn)生增強(qiáng)相MgzSi. 錳的添加減少了鐵的有害作用. 增加合金元素的固溶度. 另外，用鋁^ hk電電位生產(chǎn)的化合物幾乎與鋁相同，因此具有很好的耐腐蝕性. 鉻和鈦改善了鑄件的結(jié)構(gòu)并改善了煅燒質(zhì)量. 另外，鉻增強(qiáng)了鋁錳和鋁鎂錳合金的抗應(yīng)力腐蝕性能. 2.2.2抗應(yīng)力腐蝕性能采用恒定應(yīng)變率（= 1. 5 10?8）對(duì)空氣，3.0％NaCl水溶液中的B，c和D樣品分別進(jìn)行CERT測(cè)試. 結(jié)果顯示在表3的包裝3中；結(jié)果示于表3. = 1.510 CERT結(jié)果. 材料應(yīng)力腐蝕敏感性的指標(biāo)定義為: 小，撓曲腐蝕敏感性小；反之，撓曲腐蝕敏感性大. 見(jiàn)表3. 在3.0％NaCl水溶液的腐蝕介質(zhì)中，每種合金的熱性能高于空氣，合金B(yǎng)更大，并且隨著Mg濃度的降低，強(qiáng)度降低和提高. 塑性的小變化表明，隨著鎂含量的降低，鋁鎂合金的應(yīng)力腐蝕敏感性降低.

合金E的低濃度歸因于強(qiáng)化相M＆si的存在. 與上述合金相比，該合金的硬度沒(méi)有降低，但是明顯低于三種合金的硬度，即鑄造鋁合金 田榮璋，其撓曲腐蝕敏感性大大降低. 以上結(jié)果可以用以下幾點(diǎn)解釋: 應(yīng)力腐蝕是氫引起的開(kāi)裂過(guò)程. 在腐蝕性介質(zhì)中拉伸變形期間，暴露的新鮮鋁合金表面和環(huán)境中的水可能會(huì)發(fā)生以下重要的電化學(xué)反應(yīng): 2A1 1 + 3O-Ak03 + 6H + 8e 1 [H]（4）產(chǎn)生的氫原子這種方式是包容性的，通過(guò)吸收，擴(kuò)散或位錯(cuò)傳輸?shù)讲牧现卸饸浯? 本實(shí)驗(yàn)中使用的應(yīng)變速度太小（= 1. 5x10?s）. 樣品有更多時(shí)間與可吸收更多氫的介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因此其彎曲腐蝕敏感性也更高. 研究顯示. 高鎂鋁合金（（Mg））5％），Mg的氫鍵形成碳化物，一方面使氫鍵的開(kāi)裂應(yīng)力和氫鍵的鍵合能增加，導(dǎo)致構(gòu)象變脆；另一方面，由于Mg-H的相互作用，Mg的偏析不可避免地會(huì)加速應(yīng)力腐蝕裂紋的形成和擴(kuò)展，從而增加撓曲腐蝕的敏感性. 合金E中的Mg形成Mg2Si相（m（Mg）: m（Si）= 1.73: 1）. 過(guò)量的硅合金上存在元素硅，形成（A1）+ r?，Si + Si的三相共晶結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)力腐蝕敏感性沒(méi)有影響. 因此，其對(duì)撓曲腐蝕的敏感性低. 結(jié)論1）AI-Si鋁的熔鑄工藝優(yōu)良，但耐蝕性較差.

A1. MR系列鋁具有很高的熱性能和優(yōu)異的耐腐蝕性. 但是鑄造工藝性能差. 此外，存在明顯的撓曲腐蝕趨勢(shì). 其偏轉(zhuǎn)腐蝕是由氫誘導(dǎo)的開(kāi)裂過(guò)程引起的. 2）低鋅和低硅Aj. Msj系列鋁鑄件流動(dòng)性好，收縮率低，熱裂敏感性低. 良好的鑄造性能. 在較高的熱性能條件下，其耐蝕性明顯優(yōu)于ZL101合金. 使用鋁鎂體系B（Al. 6.50％Mg-o. 08％Ti），C（.8.58％Mg-1. 4％Zn-O. 07％Ti）. 與三種合金相比D（ZL301.AI-10.9%t@-0.09%）. 應(yīng)力腐蝕敏感性低并且沒(méi)有局部腐蝕，因此它是用于船用耐腐蝕毛坯的理想材料. 參考文獻(xiàn)[1]羅炳輝，白振海. 周華中南工業(yè)大學(xué). 1998，29（6）: 570 [2]儲(chǔ)五陽(yáng). 氫損壞和延遲破裂. 北京: 冶金工業(yè)出版社. 19 [3] ddM0. M delete If，1975，6A（4）: 631 [4] SagRG. MK. BJ. AelaM獎(jiǎng)勵(lì)Mater，1996. 44: 32AI [5]王竹同. 田榮章鋁制表金及其加工指南. 長(zhǎng)抄本{中南工業(yè)大學(xué)出版社. 1988年，在作為過(guò)程控制劑的條件下，將球?qū)Σ牧系谋壤O(shè)為10: 1、40: 1，并將球磨20h后的粉末的電子顯微照片. 在實(shí)驗(yàn)中改變球與物料的比例的方法是減少粉末量并保持球更換的重量.

可以看出，當(dāng)球粉比為40: 1時(shí)，粉末稍細(xì). 這是由于粉末量減少了，粉末與球碰撞的可能性降低了，球與球之間的粉末相對(duì)較少，更容易因球的碰撞而變形和細(xì)化. 結(jié)論研磨20h可以產(chǎn)生鎳基過(guò)飽和固溶體. 加入醇作為過(guò)程控制劑，不同的球磨過(guò)程對(duì)鎳基合金粉末的細(xì)度有很大的影響. 在實(shí)驗(yàn)中，使用酒精作為工藝控制劑，添加量為10mL，球磨機(jī)的空轉(zhuǎn)速度為180rlmin，球磨機(jī)為20h，球與物料的比例為40: 1，鎳-基合金粉末約為3ten. 參考文獻(xiàn)株洲硬盤(pán)廠(chǎng). 硬盤(pán)的生產(chǎn)廣州: 野河工業(yè)出版社1974年機(jī)械合金化用于混合Ni，c0，Cr，Mo多元素粉末球2]孫寶琦硬金. 1996.（1）: 47機(jī)械加工合金化鎳基超細(xì)粉末的工藝，白鎮(zhèn)海，李文1: 丹，唐榮，唐敦強(qiáng)（中南大學(xué)材料科學(xué)與工程系，公司簡(jiǎn)介，基于公司的摘要）

大約3的鎳基粉末”，可能是用比加工劑（PCA）產(chǎn)生的，旋轉(zhuǎn)的180度，粉磨20小時(shí)的40球，達(dá)40球: 1粉末. 中南大學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院，g6?ing，湖南長(zhǎng)沙410083; 2.西南Almnin＆mFabricationPlata，C?ngqing401326，Ch / na）Abs 0.

p 3 Mg（A），Al-6. 5MS-0. 8Ti（B），M-8. 58Mg-1. 4Zn-O. 07Ti（C），AI為1090萬(wàn). 09Ti（D），M-25Si-2. 1Mg-O. 8Mn-0. 研究了2Cr（E）. ultsin —表示這些A1合金具有過(guò)時(shí)的機(jī)械特性. 合金具有優(yōu)異的抗蠕變性. 合金B(yǎng)，C，具有較高的耐蝕性但亞鐵精堿?錫性能和SCC. 合金顯示出了出色的耐腐蝕性和其他綜合性能，這是由于采用了MgandSiinit. 關(guān)鍵詞: A1allo?;適當(dāng)?shù)貦C(jī)械性能耐腐蝕性能;應(yīng)力腐蝕