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ZM4鎂合金化學(xué)成分、力學(xué)性能和用途

2019-12-28 10:27 ?瀏覽：次

（1）ZM4合金的化學(xué)成分。ZM4合金的化學(xué)成分及雜質(zhì)含量見表2-113.

（2）熱處理制度。時(shí)效處理：200~250℃，保溫5~12 h.
（3）熔煉鑄造工藝：
1）合金的熔煉鑄造工藝與其他含稀土、鋯的合金相似。稀土以含鈰混合稀土金屬形式加人，鋅以金屬形式加入。
2）合金制備過(guò)程中要防止鋁、鐵、硅、錳等元素沾污合金，因?yàn)檫@些元素會(huì)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)元素形成化合物而損失，鋯的加入量必須是合金中要求含鋯量的3~5倍。鋯以鎂一鋯中間合金形式加入。
4）該合金的熔煉和鑄造參看HB/Z5123-1979（合金鑄造》
5）晶粒的細(xì)化程度與合金中的溶解結(jié)含量密切相關(guān)，所以熔煉技術(shù)和溫度控制是極為重要的。
（4）物理性能。ZM4合金無(wú)磁性；熔化溫度范圍為545-645℃；密度p= 1.82 g/cm'；20℃時(shí)的電阻率p=70 n2.m；在0.1%opo.2的應(yīng)力下，測(cè)定的減振指數(shù)為4.3，熱導(dǎo)率和比熱容見表2-114，線膨脹系數(shù)見表2-115。

（5）化學(xué)性能。ZM4合金的化學(xué)性能同ZM3合金。
（6）組織結(jié)構(gòu)。ZM4合金組織由a-Mg固溶體和分布在晶界上的Mg.REZn合金物所組成。鑄態(tài)及經(jīng)170-250℃溫度范圍內(nèi)時(shí)效處理，晶內(nèi)無(wú)可見沉淀物。在340℃熱處理后，晶內(nèi)出現(xiàn)Mg-RE-Zn沉淀，但對(duì)力學(xué)性能無(wú)明顯影響。
（7）耐腐蝕性能。ZM4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)曬酸、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、銅、鎳、硅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)可以消除雜質(zhì)的有害作用并細(xì)化晶粒，從而大大提高合金的耐腐蝕能力。
ZM4合金腐蝕試驗(yàn)后的強(qiáng)度損失見表2-116

（8）力學(xué)性能。ZM4合金的室溫彈性模量E=43GPa；變模量G=16 GPa；泊松比p=0.35；室溫硬度為HHIS 58；室溫壓縮屈服強(qiáng)度002=110 MPa；扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度tb=161 MPa；光滑試樣，N=2x 107周，旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞極限a-183 MPa；承載性能r= 395 MPa，Oy，= 275 MP.
室溫典型拉伸性能見表2-117，高溫持久極限和蠕變性能見表2-118，高溫彈性模量見表2-119


（9）工藝性能：
1）成形性能。砂型鑄造溫度為705 ~815℃。金屬型鑄造溫度為670~785℃。
2）鑄件性能。合金具有優(yōu)良的鑄造工藝性，充型性良好。熱裂紋傾向用熱脆性試驗(yàn)測(cè)定，第一個(gè)裂紋是環(huán)的寬度為12.5~15mm處形成；合金線收縮率為1.3%~1.4%。
3）焊接性能。合金能用氬弧焊焊接，補(bǔ)焊工藝性能良好；焊后應(yīng)消除應(yīng)力；焊后要經(jīng)內(nèi)部質(zhì)量和表面裂紋檢查；鑄件補(bǔ)焊工藝及檢驗(yàn)技照HB/Z 328-1998（鎂合金鑄件補(bǔ)焊工藝及格驗(yàn)》進(jìn)行。
4）切削加工及磨削性能。同ZM3合金。
（10）表面處理工藝。表面處理工藝同ZM3合金。
（11）品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)：
1）鑄件主要采用砂型鑄造工藝生產(chǎn)，也可采用金屬型和熔模鑄造。
2）鑄件在人工時(shí)效狀態(tài)下應(yīng)用。（12）應(yīng)用概況與特殊要求：
1）該合金已用于液壓恒速裝置殼體，并可廣泛用于發(fā)動(dòng)機(jī)、附件各種機(jī)匣、殼件等零件。
2）為保證合金有較好的室溫拉伸性能，合金中溶解錯(cuò)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須大于0.5%。

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