一种Zn-Al-Cu-Mg合金高压处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种Zn-Al-Cu-Mg合金的处理工艺，特别涉及一种Zn-Al-Cu-Mg合金 高压处理工艺。
【背景技术】
[0002] 锌铝系列合金是以锌、铝两种元素为主，铜、镁为辅的多元化合金，具有良好的力 学性能、优良的铸造工艺性能、良好的摩擦磨损特性、较低的原材料成本和熔化能耗低、对 环境无污染等特点。近年来，对锌铝合金系列的研究和应用迅速发展，其中ZA27合金更因 其高的抗拉强度（400 MPa以上)、优良的耐磨性、低的比重、熔炼简单等优点，而突出了其 应用地位，在许多场合成为铜合金和某些铝合金的强有力的竞争者，因而也成为锌铝合金 系列中研究更深的对象。以往对组织相变和新生相形成机理方面已经取得了一定的进展， 但对力学性能方面的研究还很少，试验中对高机械压力试样进行硬度和抗拉强度测试，通 过与常压下的ZA27合金进行性能对比，讨论压力对力学性能影响的机理。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是：提供一种Zn-Al-Cu-Mg合金高压处理工艺，已解决 现有技术的不足。
[0004] 本发明的技术方案是：一种Zn-Al-Cu-Mg合金高压处理工艺，成分质量分数为 27. 1%A1，0. 6%Cu，0. 02%Mg，其余为锌，原材料采用1号锌、0号铝、纯镁锭、Al-Cu中间合金， 在6 kW电阻炉中进行熔炼，熔炼时合金加热到660~680 °C，利用部分Zn料调节温度到620 °C，经变质、精炼、扒渣后于550~600 °C浇注成金属型试棒，铸型为金属型，浇注前预热到 15(T200 °C，高压试验在CS-1B型高压六面顶压机上进行，试样用BN粉末进行包裹，用叶 腊石做密封兼传压材料，将压力升高到指定压力后，开始加热到合金熔化温度，保温保压5 min后停止加热，待试样冷却到室温，卸压，取出试样。
[0005] 本发明的有益效果：（1)测定不同压力下的锌铝27合金的晶粒直径，结合霍尔一 佩奇公式，得出晶粒直径越小，其屈服强度越大。
[0006] (2)用定量金相法测得不同压力下合金的二次枝晶臂间距，预测高机械压力作用 下ZA27合金的抗拉强度随着二次枝晶臂间距的增大而减小。
[0007] (3)测得不同压力下ZA27合金的硬度值，压力为1 GPa、2 GPa、3 GPa、4 GPa、5 GPa的硬度值分别比常压提高了 13. 1%、30%、39. 1%、52. 1%、64. 9%。
【具体实施方式】
[0008] 原材料采用1号锌、0号铝、纯镁锭、Al-Cu中间合金，在6 kW电阻炉中进行熔炼。 熔炼时合金加热到660~680 °C，利用部分Zn料调节温度到620 °C，经变质、精炼、扒渣后于 550~600 °C烧注成金属型试棒。
[0009] 铸型为金属型，浇注前预热到150~200 °C\ZA27合金试样的实际成分（质量分数） 为27. 1%A1，0. 6%Cu，0. 02%Mg，其余为锌。将试棒切割成Φ6 mmX6 mm的小圆柱试样。高压 试验在CS-1B型高压六面顶压机上进行。试样用BN粉末进行包裹，用叶腊石做密封兼传压 材料。将压力升高到指定压力后，开始加热到合金熔化温度，保温保压5 min后停止加热， 待试样冷却到室温，卸压，取出试样。最后用ISA-4图像分析仪测试DAS，维氏硬度仪测试硬 度。
[0010] 表1为不同压力下测得的ZA27合金硬度值，压力为1 GPa、2 GPa、2.3 GPa、2.5 GPa、3 GPa、4 GPa、5 GPa 的硬度值分别比常压下提高了 13.1%、30%、30·4%、32·5%、 39. 1%、52. 1%、64. 9%。
[0011] (1)测定不同压力下的锌铝27合金的晶粒直径，结合霍尔一佩奇公式，得出晶粒 直径越小，其屈服强度越大。
[0012] (2)用定量金相法测得不同压力下合金的二次枝晶臂间距，预测高机械压力作用 下ΖΑ27合金的抗拉强度随着二次枝晶臂间距的增大而减小。
[0013] (3)测得不同压力下ΖΑ27合金的硬度值，压力为1 GPa、2 GPa、3 GPa、4 GPa、5 GPa的硬度值分别比常压提高了 13. 1%、30%、39. 1%、52. 1%、64. 9%。
【主权项】
1. 一种Zn-Al-Cu-Mg合金高压处理工艺，其特征在于：成分质量分数为27. 1%A1， 0. 6%Cu，0. 02%Mg，其余为锌，原材料采用1号锌、0号铝、纯镁锭、Al-Cu中间合金，在6kW电 阻炉中进行熔炼，熔炼时合金加热到660~680 °C，利用部分Zn料调节温度到620 °C，经变 质、精炼、扒渣后于550~600 °C浇注成金属型试棒，铸型为金属型，浇注前预热到150~200 °C，高压试验在CS-1B型高压六面顶压机上进行，试样用BN粉末进行包裹，用叶腊石做密封 兼传压材料，将压力升高到指定压力后，开始加热到合金熔化温度，保温保压5min后停止 加热，待试样冷却到室温，卸压，取出试样。
【专利摘要】本发明公开了一种Zn-Al-Cu-Mg合金高压处理工艺，其特征在于：成分质量分数为27.1%Al，0.6%Cu，0.02%Mg，其余为锌，原材料采用1号锌、0号铝、纯镁锭、Al-Cu中间合金，在6kW电阻炉中进行熔炼，熔炼时合金加热到660~680℃，利用部分Zn料调节温度到620℃，经变质、精炼、扒渣后于550~600℃浇注成金属型试棒，铸型为金属型，浇注前预热到150~200℃，高压试验在CS-1B型高压六面顶压机上进行，试样用BN粉末进行包裹，用叶腊石做密封兼传压材料，将压力升高到指定压力后，开始加热到合金熔化温度，保温保压5min后停止加热，待试样冷却到室温，卸压，取出试样。
【IPC分类】C22F1/16
【公开号】CN105441843
【申请号】CN201410519508
【发明人】黄晓艺
【申请人】黄晓艺
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年9月30日