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锌铝合金以低廉的I价格、优良的耐磨减摩性能、高的强度和硬度而倍受关注。同时,锌铝合金还不可避免地存在工作温度低、塑韧性差、尺寸稳定性差等缺点。许多研究人员作了大量的工作来提高其综合性能,扩大应用范围。本试验在前人工作的基础上对锌铝合金尤其是ZA27合金进行进一步的研究,从组织形貌、变质工艺、耐磨性等方面做了大量的研究。另外,通过正交设计试验得出最佳力学性能的锌铝合金成分,为继续研究提供了一定的借鉴作用。
本文提出了Si/Al比的概念,是对锌铝合金的一个创新性提法。①通过与Al-Si合金的对比,得出Si/Al比直接影响含Si的ZA27合金组织中Si相的形态,并且在相同Si/Al比的条件下,锌铝合金的组织和性能与Al-Si合金有良好的对应关系,用1.5%的Cu-P变质处理,合金中的Si相明显细化,仍然和Al-Si合金相似;②提高Al的含量,降低成本,通过正交试验设计对锌铝合金的成分做了调整,结果得出最佳力学性能的成分工艺为:37%Al、7%Si、1.5%Cu-P和0.5%RE变质处理,在780℃下进行浇注;③通过XRD分析表明:锌铝合金中Zn与Si未形成新相;④对三种不同成分的锌铝合金做了耐磨性试验,在低速重载条件下,4%Si的ZA27表现出良好的耐磨性,比标准ZA27的耐磨性提高了25.4%,而比用正交试验设计出的最佳成分合金耐磨性提高了55.4%,过高的Si含量反而降低锌铝合金的耐磨性,从而得出Si/Al比在15%左右时,锌铝合金耐磨性最好的结论。