赵 琳

（山西省机电设计研究院，山西 太原 030009）

0 引言

高铝锌合金是一种在国内外发展很快的新型合金，近几年因为其价廉、节能、质优的特性，其应用范围日益广泛。但是高铝锌合金还具有塑性差、耐热性和耐磨性低的缺点，为了改善它的性能，提高它的使用性，人们在ZA-27中加入镍元素，以此来提高它的耐磨性和耐热性。本文重点对镍对高铝锌合金组织和性能的影响进行分析。

1 镍对ZA-27合金组织的影响

镍以A1-10%Ni中间合金形式加入，在金属型内制取拉伸试样，模型预热温度为230℃～260℃。在ZA-27合金中添加镍后，可使原始组织得以细化，镍相以花状存在于晶界和晶粒内部。用电子探针分析镍相，可知其是以化合物NiAl3为基的固溶体。NiAl3熔点较高，并且与ZA-27合金初生富铝相α的晶面与晶向存在以下关系：（110）NiAl3／／（OTL）α和（TTI）NiAl3／／［100］α，晶格不配度也比较小，所以部分NiAl3充当α相的外来晶核，另一部分NiAl3与液相发生共晶转变。以NiAl3为基的固溶相的形貌见图1 ，利用电子显微镜镜可分析发现添加镍使ZA-27合金晶内偏析加剧。

2 镍对ZA-27合金机械性能的影响

镍含量对ZA-27合金常温机械性能的影响见图2 ，可见适量镍可以提高ZA-27合金的综合机械性能。其原因是镍的｛100｝晶面族与锌的｛10T0｝晶面族有较好的共格对应关系，即对富锌相起了固溶强化作用，另一方面NiAl3使ZA-27合金组织得以细化，但当镍的质量分数超过0.5%后，就会产生大量的以NiAl3为基的固溶相凌角枝晶颗粒，对基体起割裂、脆化作用，使合金的常温强度和塑性下降。

图1 以NiAl3为基的固溶相形貌