Effect of Different Titanium Alloying Methods on the Grain Refinement and Mechanical Properties of ZA46 Alloy

研究了3种加钛方式(添加低钛铝合金,铝钛中间合金和氟盐)对Zn-Al合金组织及性能的影响。结果表明,铸造过程中添加钛能有效地细化Zn-Al合金组织,其中低钛铝合金的细化效果最好。分析认为,其原因可能是由于在强大电磁场的搅拌作用下,Ti原子的均匀分布以及原位析出的异质形核质点的形核作用所致。由于晶粒的细化,增加了晶界面积,更有效地抑制了位错的通过,从而增强了基体的结合力。因而电解添加低钛铝合金的Zn-Al合金具有最高的力学性能和耐摩擦磨损性能。     

Solidification microstructures and mechanism of grain refinement of electrolytic low titanium A1 alloys

The solidification microstructures and the mechanism of grain refinement of electrolytic low titanium Al alloys were investigated by means of the wedge-shaped sample, the directional solidification and the rapid solidification ribbon. The results show that the coarse columnar grains formed in pure Al are transformed into the equiaxed grains in electrolytic low titanium Al alloys. The grain refinement is resulted from the constitutional supercooling caused by Ti and heterogeneous nucleation of Al3Ti particles. Under the condition of normal cooling rate, the grains are refined by the increment of constitutional supercooling when the content of titanium is less than 0.2%. With the increment of content of titanium, the grains are mainly refined by heterogeneous nucleation of AI3Ti particles. The grain size is decreased with the increment of cooling rate. When the cooling rate is larger than 10^5 ℃/s, the grain size is decreased to 0.1-10μm, the grain refinement is resulted from the larger cooling velocities mainly. After directional solidification, the equiaxed grains can be formed and the Ti element is distributed at the center of the grains.     

铝含量对铸态锌基合金组织及性能的影响

研究铝含量（Al≥30％）对铸态锌基合金微观组织、硬度及耐磨性的影响。结果表明：高铝锌合金的铸态组织由初生α相和（α＋η）共析体组成。随着铝含量的增多，合金中的初生α相增多，共析体减少；同时合金的硬度和耐磨性随铝含量的增多而增大；当铝含量大于30％时，合金的二次枝晶臂间距变化不明显。     

不同加钛方式对Zn-Al合金组织及耐磨性的影响

采用了工业上常用的3种加钛方式(电解低钛铝基合金、氟盐、铝钛中间合金)细化高铝锌合金,对比了不同加钛方式对合金组织及耐磨性的影响。研究结果表明,Ti作为一种晶粒细化剂能够有效地细化合金的晶粒,其中电解加钛的细化效果最明显。其原因可归因于强大电磁场的搅拌作用下Ti原子的均匀分布以及原位析出的异质形核质点的形核作用。由于晶粒的细化,增加了晶界面积,更有效地抑制了位错的产生,从而增强了基体的结合力,因而电解加钛合金的耐磨性最高。     

铝含量对ZA合金组织及耐磨性的影响

研究了铸态ZA合金的微观组织和耐磨性.结果表明:高铝锌合金的铸态组织由初生α相和(α η)共析体组成.随着铝含量的增多,合金中的初生α相增多,共析体减少,合金的二次枝晶臂间距变化不明显;同时合金的耐磨性随铝含量的增多而增大.     

含硅高铝锌基合金微观组织和性能的研究

研究了铸态ZA48合金及添加不同含量Si后试验合金的微观组织和性能.结果表明,Si除了在组织中形成(Si+a)共晶硅相外,还以析出多边形的块状初晶硅形式存在,这些初晶硅相与基体结合性较弱,割裂基体,使合金抗托强度和伸长率都明显降低,力学性能下降,但是Si的添加有助于提高合金的热稳定性.又因为Si是硬质相,可以承受主要的摩擦载荷,所以添加了Si后的合金具有良好的耐磨性.     

冷却速度及铝含量对锌合金组织及硬度的影响

采用自制的楔形试样研究了不同的铝含量（Al≥30%）及冷却速度对合金微观组织及硬度的影响。结果表明,合金的二次枝晶臂间距随冷却速度的增加明显减小;而合金的硬度主要与其中铝含量有关,且随铝含量的增加而增大。     

Ti、B对ZA27合金组织及力学性能的影响

采用铝钛中间合金和硼盐对ZA27合金进行变质处理,合金的初生相由通常条件下的粗大枝晶变为均匀分布的细小粒状晶体;铸造缺陷也明显减少,在硬度基本保持不变的情况下,合金的塑性明显提高,伸长率由4.0%增加到9.2%。     

不同加钛方式对ZA46合金组织及性能的影响（英文）

研究了3种加钛方式(添加低钛铝合金,铝钛中间合金和氟盐)对Zn-Al合金组织及性能的影响。结果表明,铸造过程中添加钛能有效地细化Zn-Al合金组织,其中低钛铝合金的细化效果最好。分析认为,其原因可能是由于在强大电磁场的搅拌作用下,Ti原子的均匀分布以及原位析出的异质形核质点的形核作用所致。由于晶粒的细化,增加了晶界面积,更有效地抑制了位错的通过,从而增强了基体的结合力。因而电解添加低钛铝合金的Zn-Al合金具有最高的力学性能和耐摩擦磨损性能。