采用不同的澆注溫度和充型壓力對Zn-5Al-0.5Ti-0.2Cr鋅合金機械殼體進行了鑄造,并進行了力學性能的測試、比較和分析。結果表明:隨澆注溫度、充型壓力的增加,抗拉強度先增大后減小,斷后伸長率的變化幅度較小,變化趨勢為先減小后增大。當澆注溫度為480℃和充型壓力40 kPa時,試樣的抗拉強度最大,斷后伸長率最小。機械殼體的鑄造工藝參數(shù)優(yōu)選為:澆注溫度480℃,充型壓力40 kPa。 

【文章來源】：熱加工工藝. 2020,49(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

鋅合金機械殼體鑄件及取樣位置(mm)

圖2是采用不同澆注溫度鑄造的Zn-5Al-0.5Ti-0.2Cr鋅合金機械殼體試樣的抗拉強度和斷后伸長率。隨澆注溫度的升高，試樣的抗拉強度在226～262MPa變化，斷后伸長率在4.9%～3.1%區(qū)間小幅度波動，強度的變化趨勢為先提升后下降。由圖2可以看出，440℃澆注溫度下，試樣的抗拉強度處于最小值，為226MPa，斷后伸長率最大，為4.9%，此時試樣的強度最差；當澆注溫度達到480℃時，試樣的抗拉強度達到峰值262 MPa，斷后伸長率最小，為3.1%，抗拉強度較440℃澆注溫度鑄造時增大了36MPa，斷后伸長率較440℃澆注溫度鑄造時僅減小了1.8%，此時強度最好；490℃澆注溫度下試樣的抗拉強度為253MPa，較480℃時減小了9MPa，斷后伸長率則略有增大，強度下降。結合上述的抗拉強度和斷后伸長率測試數(shù)據(jù)來看，為提升鋅合金機械殼體試樣的強度，澆注溫度優(yōu)選為480℃。2.2 不同充型壓力下的力學性能

圖4是采用不同的工藝參數(shù)鑄造的Zn-5Al-0.5Ti-0.2Cr鋅合金機械殼體試樣的拉伸斷口形貌圖片。根據(jù)該斷口圖能夠分析出，440℃澆注溫度、40kPa充型壓力下的韌窩和撕裂棱最為粗大，強度最差；480℃澆注溫度、40kPa充型壓力下的拉伸斷口撕裂棱減少，韌窩圓潤、尺寸最小，韌窩深，呈現(xiàn)出最佳的強度；480℃澆注溫度、50kPa充型壓力下的韌窩大小介于試樣1和5之間。綜合不同澆注溫度和充型壓力下的抗拉強度和斷后伸長率測試結果可知，當澆注溫度為480℃、充型壓力為40kPa時，試樣的強度最佳。綜上所述，在Zn-5Al-0.5Ti-0.2Cr鋅合金機械殼體的鑄造過程中，澆注溫度和充型壓力是極其重要的工藝參數(shù)，會較大地影響試樣的質量和性能。適當?shù)卦黾訚沧囟群统湫蛪毫�，能夠細化合金晶粒，并使內部組織分布更加均勻，晶粒排列更整齊、規(guī)則，組織變致密，合金的強度得到提升，強度得以改善。過低或過高的澆注溫度或充型壓力均不利于強度的提升。澆注溫度過低、充型壓力過小，合金不足以充分變形，晶粒無法得到細化；而過高的澆注溫度或充型壓力則會令合金晶粒粗化，組織缺陷增加，強度降低�？傊�，為提高Zn-5Al-0.5Ti-0.2Cr鋅合金機械殼體的力學性能，鑄造工藝參數(shù)優(yōu)選為：澆注溫度480℃、充型壓力40kPa。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]擠壓比對低溫擠壓ZA15鋅合金組織和力學性能的影響[J]. 孫世能,王利卿,任玉平,秦高梧.  東北大學學報(自然科學版). 2017(01)
[2]差壓鑄造技術應用與ZL205A艙體鑄造工藝設計[J]. 朱小健,常建偉,李永新.  航空精密制造技術. 2015(01)
[3]低壓鑄造和差壓鑄造A357合金人工時效工藝研究[J]. 李強,郝啟堂,介萬奇.  特種鑄造及有色合金. 2012(09)
[4]熱處理對高強變形鋅合金ZAT10組織與性能的影響[J]. 李薦,匡旭光,姚建軍,劉凡,郭欣,劉芙蓉,周宏明.  中南大學學報(自然科學版). 2011(11)
[5]差壓鑄造ZL205A合金的組織及性能研究[J]. 邢志媛,侯立群,朱秀榮,劉環(huán)恩,秦麗柏,董俊岐,范云波.  兵器材料科學與工程. 2011(06)
[6]Zn-Cu-Mg-Al-RE鋅合金的顯微組織與切削性能[J]. 林高用,曾菊花,鄭小燕,楊偉,鄒艷明.  中南大學學報(自然科學版). 2010(04)
[7]差壓鑄造在我國的發(fā)展及應用[J]. 梁群昌,母蕊蓮.  熱加工工藝(鑄鍛版). 2006(01)
[8]鋅合金成型汽車燈殼模具技術[J]. 楊勇勤,熊亞舉,陳啟超.  特種鑄造及有色合金. 2005(11)
[9]差壓鑄造技術的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 沙鎮(zhèn)嵩,韓建民,李榮華,李衛(wèi)京,王金華.  材料導報. 2004(11)



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