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硅锰合金对高铝锌基合金性能影响的研究:

本文研究了硅锰合金ZA系合金中应用广泛的ZA27合金,针对企业在工业应用过程中发现ZA27在中低速重载连续工作时,因温升造成耐磨性下降,难以满足工况要求的实际情况,为进一步提高其力学性能和高温耐磨性,结合国内外研究现状,在ZA27合金基础上,添加Si、Mn合金元素调整合金的组织,通过显微组织分析和常温机械性能测试,以探索ZnAlSi及ZnAlMn合金常温及高温滑动摩擦条件下的摩擦特性。 试验中,合金分别在中频感应炉和石墨坩埚电阻炉中熔炼。借助电子扫描显微镜、金相显微镜、电子探针显微分析仪等方法研究合金的显微组织,分析合金的性能。 试验结果表明,加Si的高铝锌基合金ZA27总体上硬度、抗拉强度均较高;Mn的加入有助于ZA27合金硬度的提高,加1.5%Mn时合金硬度高;试验条件下,Mn的加入量超过0.8%时,其延伸率下降,在1.5%时达到低值。硅锰合金适宜的加锰量为0.4-0.8%;在拉伸应力作用下加入Si或Mn后的ZA27,合金的断裂均为混合型断裂,既有塑性断裂,也有脆性断裂。裂纹主要始于脆性相Si相和Mn相,裂纹沿晶界扩展;在滑动摩擦条件下(常温),含Si的ZA27合金在载重较小时,耐磨性与普通ZA合金相比没有明显提高,但在载荷较大的情况下,其耐磨性远高于普通ZA27合金材料;加Mn的ZA27合金与常规ZA27合金相比,耐磨性没有明显提高;在滑动摩擦条件下,Si的加入提高了ZA27合金的高温摩擦性能。Si的加入量为1%-3%时,ZA27合金的磨损量少,高温摩擦性能好;加入Mn后,ZA27合金在低温轻载下耐磨性能较好,高温耐磨性能不理想;硅锰合金在滑动摩擦条件下(高温)的磨损以粘着磨损和磨料磨损两种方式共同存在。

硅锰合金