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ZM4镁合金化学成分、力学性能和用途

2019-12-28 10:27  浏览：次

（1）ZM4合金的化学成分。ZM4合金的化学成分及杂质含量见表2-113.

（2）热处理制度。时效处理：200~250℃，保温5~12 h.
（3）熔炼铸造工艺：
1）合金的熔炼铸造工艺与其他含稀土、锆的合金相似。稀土以含铈混合稀土金属形式加人，锌以金属形式加入。
2）合金制备过程中要防止铝、铁、硅、锰等元素沾污合金，因为这些元素会妨碍锆的晶粒细化效果。
3）由于锆的溶解度低，且易与各种杂质元素形成化合物而损失，锆的加入量必须是合金中要求含锆量的3~5倍。锆以镁一锆中间合金形式加入。
4）该合金的熔炼和铸造参看HB/Z5123-1979（合金铸造》
5）晶粒的细化程度与合金中的溶解结含量密切相关，所以熔炼技术和温度控制是极为重要的。
（4）物理性能。ZM4合金无磁性；熔化温度范围为545-645℃；密度p= 1.82 g/cm'；20℃时的电阻率p=70 n2.m；在0.1%opo.2的应力下，测定的减振指数为4.3，热导率和比热容见表2-114，线膨胀系数见表2-115。

（5）化学性能。ZM4合金的化学性能同ZM3合金。
（6）组织结构。ZM4合金组织由a-Mg固溶体和分布在晶界上的Mg.REZn合金物所组成。铸态及经170-250℃温度范围内时效处理，晶内无可见沉淀物。在340℃热处理后，晶内出现Mg-RE-Zn沉淀，但对力学性能无明显影响。
（7）耐腐蚀性能。ZM4镁合金在干燥空气中有很好的耐蚀性，但在潮湿空气、水（尤其是海水）中化学性是不稳定的，与大多数无机酸相互作用剧烈。在工业气氛中，镁的耐腐蚀性与中碳钢相近。镁的氧化膜不致密，故须经表面
处理后，方可在大气条件下长期使用。
镁合金对晒酸、氟化物、氢氟酸作用稳定，形成不溶性盐。与铝相反，镁合金不与苛性碱相互作用，在汽油、煤油、润滑油中也很稳定。
镁是负电性最高的金属之一，不允许与铝合金（铝-镁合金除外）、铜合金、钢等零件直接接触装配，否则将导致电化学腐蚀。
铁、铜、镍、硅氯化物和其他夹杂物以及某些铸造缺陷会降低镁合金的腐蚀稳定性。合金中的错可以消除杂质的有害作用并细化晶粒，从而大大提高合金的耐腐蚀能力。
ZM4合金腐蚀试验后的强度损失见表2-116

（8）力学性能。ZM4合金的室温弹性模量E=43GPa；变模量G=16 GPa；泊松比p=0.35；室温硬度为HHIS 58；室温压缩屈服强度002=110 MPa；扭转强度tb=161 MPa；光滑试样，N=2x 107周，旋转弯曲疲劳极限a-183 MPa；承载性能r= 395 MPa，Oy，= 275 MP.
室温典型拉伸性能见表2-117，高温持久极限和蠕变性能见表2-118，高温弹性模量见表2-119


（9）工艺性能：
1）成形性能。砂型铸造温度为705 ~815℃。金属型铸造温度为670~785℃。
2）铸件性能。合金具有优良的铸造工艺性，充型性良好。热裂纹倾向用热脆性试验测定，第一个裂纹是环的宽度为12.5~15mm处形成；合金线收缩率为1.3%~1.4%。
3）焊接性能。合金能用氩弧焊焊接，补焊工艺性能良好；焊后应消除应力；焊后要经内部质量和表面裂纹检查；铸件补焊工艺及检验技照HB/Z 328-1998（镁合金铸件补焊工艺及格验》进行。
4）切削加工及磨削性能。同ZM3合金。
（10）表面处理工艺。表面处理工艺同ZM3合金。
（11）品种规格与供应状态：
1）铸件主要采用砂型铸造工艺生产，也可采用金属型和熔模铸造。
2）铸件在人工时效状态下应用。（12）应用概况与特殊要求：
1）该合金已用于液压恒速装置壳体，并可广泛用于发动机、附件各种机匣、壳件等零件。
2）为保证合金有较好的室温拉伸性能，合金中溶解错的质量分数必须大于0.5%。

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