镧铈混合稀土对ZnAl4合金组织和力学性能的影响
2021-06-10黄海滔郭子辉马义明汪九初张恒华
黄海滔 郭子辉马义明 汪九初 张恒华,
(1.上海大学材料科学与工程学院,上海 200444; 2. 苏州太仓市宝祥有色金属制品厂,江苏 太仓 215400;3.上海大学- 铜冠池州公司- 太仓宝祥锌合金联合实验室,江苏 太仓 215400)
在过去的数十年间,锌铝合金在许多工程领域得到了广泛应用。锌铝合金具有密度较小、熔点低、成本低、易于成型等特点,特别适用于压铸行业。为了满足对高质量和高性能压铸件不断增多的需求,已经开发了一系列锌基铸造合金,包括ZnAl4、ZnAl4Cu0.4、ZnAl4Cu和ZnAl4Cu3等(GB/T 8738—2014)。ZnAl4合金是最常用的压铸锌合金,具有优良的抗拉强度、塑韧性及尺寸稳定性,还具有电镀等表面处理特性,因而在汽车零部件、家用电器外壳、卫浴设备、玩具、装饰品等领域得到了广泛应用[1- 5]。然而,ZnAl4合金杂质含量较高、塑韧性差等限制了其在工程领域中的应用。近年来,研究者通过向ZnAl4合金中添加合金元素来改善其力学性能[6- 9]。稀土元素对铝合金以及高铝锌合金有显著的强化作用,一方面产生了成分过冷,使枝晶熔断,细化了初生相,另一方面可以改善杂质对合金液的恶化作用[10- 14]。但目前有关稀土元素对低铝锌合金组织与性能的影响研究较少,尤其是ZnAl4合金。
本文主要探究了不同含量的镧铈混合稀土对低铝ZnAl4合金组织和力学性能的影响,并揭示其影响机制,以开发性能优良的高强ZnAl4合金。
1 试验材料与方法
试验材料主要为0号锌锭(纯度>99.995%,质量分数,下同)、工业纯铝(纯度>99.8%)、工业纯镁(纯度>99.95%)、Al- 10La/Ce稀土中间合金(Ce的质量分数约6.5%,La的质量分数约3%)、精炼剂(ZnCl2)。配料时……
