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ZM6鎂合金化學(xué)成分、力學(xué)性能和用途

2019-12-28 10:38 ?瀏覽：次

（1）ZM6合金的化學(xué)成分。ZM6合金的化學(xué)成分及雜質(zhì)含量見(jiàn)表2-120.

（2）熱處理制度。熱處理制度按HB5462-1990《鎂合金鑄件熱處理》的規(guī)定。固溶處理：525-535℃保溫12-16h，空冷。人工時(shí)效：195-205℃保溫12-16 h.空冷。
（3）熔煉與鑄造工藝
1）合金的熔煉鑄造工藝與其他含稀土金屬、鋯的合金相似。釹以純金屬或鎂一釹中間合金形式，鋅以純金屬形式，鋯以鎂一倍中間合金形式加入。熔煉時(shí)鋅的損耗可忽略不計(jì)，釹的損耗隨熔鑄條件而變，一般為10%~15%。精煉時(shí)如用含氯化鎂的RJ-2培劑，則斂的損耗增加，見(jiàn)Q/6S230-1980（ZM6鑄造鎂合金熔煉和熱處理工藝說(shuō)明書(shū)》。
2）合金制備過(guò)程中要防止鋁、鐵、硅、錳等元素以及氧化鎂等沾污合金，因?yàn)檫@些元素和雜質(zhì)妨礙鋯的晶粒細(xì)化效果。
3）由于鋯的溶解度低，且易與各種雜質(zhì)元素形成化合物損失，鋯的加入量必須為合金所要求含鋯量的3~5倍。鎂一結(jié)中間合金應(yīng)符合HB6773-1993《鐵鋯中間合金》的規(guī)定。
（4）物理性能。ZM6合金無(wú)磁性；密度y=1.77 g/cm；電阻率p=84 n2-m：熔化溫度范圍為550~640℃。ZM6合金的熱導(dǎo)率和比熱容見(jiàn)表2-121，線膨脹系數(shù)見(jiàn)表2-122


（4）化學(xué)性能。ZM6合金的化學(xué)性能同ZM3合金。
（5）組織結(jié)構(gòu)。ZM6合金鑄態(tài)組織為a-Mg固溶體和晶界分布的塊狀化合物Mg12（Nd，Zn）所組成。經(jīng)固溶處理后，化合物大部分溶入固溶體，僅有少量殘留于晶界上，同時(shí)晶內(nèi)可見(jiàn)密集點(diǎn)狀沉淀。經(jīng)時(shí)效后，除析出相稍有增多外，組織無(wú)明顯差異。這些沉淀相為Mg12（Nd，Zn），，有ZrH2，a-Zr等的存在。
（6）耐腐蝕性能。ZM6鎂合金在干燥空氣中有很好的耐蝕性，但在潮濕空氣、水（尤其是海水）中的化學(xué)性是不穩(wěn)定的，與大多數(shù)無(wú)機(jī)酸相互作用劇烈。在工業(yè)氣氛中，鎂的耐腐蝕性與中碳鋼相近。鎂的氧化膜不致密，故須經(jīng)表面處理后，方可在大氣條件下長(zhǎng)期使用。鎂合金對(duì)硒酸、氟化物、氫氟酸作用穩(wěn)定，形成不溶性鹽。與鋁相反，鎂合金不與苛性堿相互作用，在汽油、煤油、潤(rùn)滑油中也很穩(wěn)定。鎂是負(fù)電性最高的金屬之一，不允許與鋁合金（鋁-鎂合金除外）、銅合金、鋼等零件直接接觸裝配，否則將導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕。鐵、硅、銅、鎳、氯化物和其他夾雜物以及某些鑄造缺陷會(huì)降低鎂合金的腐蝕穩(wěn)定性。合金中的錯(cuò)可消除雜質(zhì)的有害作用并細(xì)化晶粒，從而大大提高合金的腐蝕能力。
ZM6腐蝕試驗(yàn)后的強(qiáng)度損失見(jiàn)表2-123（附ZM5對(duì)比試驗(yàn)）。

（7）力學(xué)性能。ZM6合金的室溫硬度為HBS70；切模量G=16 GPa；泊松比p=0.33；沖擊性aкu=49k/m.ZM6合金的室溫和高溫拉伸性能見(jiàn)表2-124.ZM6合金的扭轉(zhuǎn)和剪切性能見(jiàn)表2-125，ZM6合金鑄件的高溫持久性能和高溫?變性能見(jiàn)表2-126.ZM6合金鑄件的室溫和高溫疲勞極限見(jiàn)表2-127
ZM6合金的室溫和高溫彈性模量見(jiàn)表2-128



（8）工藝性能：
1）鑄造性能。ZM6合金具有優(yōu)良的鑄造工藝性能。用澆鑄試棒長(zhǎng)度的方法，測(cè)定流動(dòng)性為250 mm。熱裂傾向性試驗(yàn)，測(cè)定的第一個(gè)裂紋是在環(huán)的寬度為15-200mm處形成。線收縮率為1.2%~1.5%，氣密性高，壁厚大于5mm的鑄件能承受25-30 MPa空氣壓力。通常鑄造溫度：砂型鑄造為720~800℃；金屬型鑄造為680～780℃。
2）焊接性能。ZM6合金可采用氬弧焊進(jìn)行焊接，補(bǔ)焊工藝性能良好。其可焊性評(píng)定見(jiàn)表2-129，已經(jīng)熱處理的鑄件，在補(bǔ)焊后，如其力學(xué)性能受到影響，則應(yīng)按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行重復(fù)熱處理。補(bǔ)焊工藝及檢驗(yàn)按HB/
2328-1998《鎂合金鑄件補(bǔ)焊工藝檢驗(yàn)）進(jìn)行。

3）零件熱處理工藝：
0固溶處理時(shí)，熱處理爐內(nèi)的氣氛應(yīng)含有0.7%（至少0.5%）S02（每立方米爐膛體積需加入0.5-1.5 kg小塊狀硫鐵礦或硫化亞鐵）
或5%C02氣體作為保護(hù)氣氛，以保護(hù)鎂鑄件不致氧化和燃燒。
②在熱處理架上放置鑄件時(shí)，應(yīng)注意避免產(chǎn)生翹曲變形。必要時(shí)需用專(zhuān)門(mén)的夾具或支架。③在流動(dòng)的空氣中冷卻，必要時(shí)可采用風(fēng)扇。
④切削加工性能及磨削性能。ZM6合金切削加工性能及磨削性能同ZM3合金。
（9）表面處理工藝。ZM6合金表面處理工藝同2M3合金。
（10）品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)。鑄件主要采用砂型鑄造工藝生產(chǎn)，也可用金屬型鑄造。鑄件一般固溶處理后，進(jìn)行人工時(shí)效（T6）處理，供應(yīng)使用。
（11）應(yīng)用概況與特殊要求。合金已用于直升飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的后減速機(jī)匣，飛機(jī)液壓恒速裝置支架、機(jī)翼翼肋等零件，并可廣泛用于發(fā)動(dòng)機(jī)各種機(jī)匣、殼體和飛機(jī)受力構(gòu)件、輪毅等。
鎂合金的壁厚敏感性相當(dāng)?shù)?，其?qiáng)度性能不因零件截面的增加而明顯下降。
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