ZM5鎂合金化學(xué)成分及力學(xué)性能
2019-12-28 10:29 ?瀏覽：次
Mg-Al合金是常用Mg合金的基礎(chǔ)，Al在Mg中有高的溶解度（達(dá)12.7%以上），并有明顯的溶解度變化，時(shí)效硬化效應(yīng)較明顯。Mg-Al合金中添加其他合金元素，可以獲得不同系列的合金，獲得了廣泛的應(yīng)用。
Mg-Al-Zn合金是在Mg-Al合金的基礎(chǔ)上形成的一種高強(qiáng)度鑄造鎂合金，有較高的室溫強(qiáng)度和鑄造性能，但耐熱性能差，工作溫度不能超過(guò)150℃。
ZM5合金是一種典型Mg-Al-Zn合金，其化學(xué)成分列于下表中：
ZM5與美國(guó)的AZ81（Mg-8Al-0.5Zn）合金相當(dāng)，是唯一的國(guó)產(chǎn)Mg-Al-Zn系合金，也是應(yīng)用最廣的一種鑄造鎂合金。適于砂模和壓鑄法鑄造各種零件，韌性好，氣密性高。國(guó)外還用含Zn量更高的AZ63（Mg-6AL-32n）和高Al合金AZ91
ZM5合金的砂型和金屬型鑄件，主要以T4或T6狀態(tài)供應(yīng)使用；而壓鑄件只在鑄態(tài)（F）下應(yīng)用。該合金也可А其他鑄造?藝i生產(chǎn)鑄件，鑄件尺寸一般也不受限制。
ZM5與美國(guó)的AZ81（Mg-8Al-0.5Zn）合金相當(dāng)，是唯一的國(guó)產(chǎn)Mg-Al-Zn系合金，也是應(yīng)用最廣的一種鑄造鎂合金。適于砂模和壓鑄法鑄造各種零件，韌性好，氣密性高。國(guó)外還用含Zn量更高的AZ63（Mg-6AL-32n）和高Al合金AZ91
（Mg-9AL-0.5Zn），這兩種合金室溫強(qiáng)度和塑性高，后者還有較高的疲勞強(qiáng)度，所以用途比Mg-Al系二元合金（AZ80）廣。Mg-AL-Zn系合金（AZ81）可代替鑄鐵生產(chǎn)摩托車的曲軸箱，能減輕50kg重量，是節(jié)能的好材料。
ZM5能進(jìn)行T4和T6處理，淬火溫度410-420℃，，T.= 175-200 +5℃，16 h或8 h。 T6的強(qiáng)度，尤其是屈服強(qiáng)度比T4高，但塑性明顯降低（表2-72），應(yīng)根據(jù)零件的要求選擇熱處理制度。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)零件要求組織性能有高的穩(wěn)定性，選用T6較好，要求塑性高的飛機(jī)零件，則應(yīng)選擇T4制度。
ZM5合金的砂型和金屬型鑄件，主要以T4或T6狀態(tài)供應(yīng)使用；而壓鑄件只在鑄態(tài)（F）下應(yīng)用。該合金也可А其他鑄造?藝i生產(chǎn)鑄件，鑄件尺寸一般也不受限制。
ZM5合金的熔化溫度范圍為430~600℃；熱導(dǎo)率入=7.85 W/（m.℃）；比熱容c= 1047J/（kg.℃）（20~ 100℃）；密度p=1.81 g/cm3；線膨脹系數(shù)見表2-73；電阻率見表2-74；無(wú)磁性。
ZM5合金的化學(xué)活性大，在空氣中的燃點(diǎn)為400℃以上，與材料尺寸和形狀有關(guān)。熔融鎂合金與水接觸會(huì)產(chǎn)生劇烈反應(yīng)，危險(xiǎn)性比較大。
ZM5合金的耐蝕性能比較差，但用高純鎂與控制雜質(zhì)含量（特別是鐵、銅、鎳、硅、氯化物等）可大幅提高其耐腐蝕性能。表2-75為ZM5合金腐蝕試驗(yàn)后的強(qiáng)度損失。
ZM5合金鑄件的室溫硬度值見表2-76；高溫硬度值見表2-77；典型的室溫拉伸性能見表2-78，高溫拉伸性能見表2-79；室溫壓縮性能見表2-80；室溫沖擊韌性見表2-81；高溫持久強(qiáng)度極限見表2-82；高溫蠕變強(qiáng)度極限見表2-83；旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞極限見表2-84；高溫疲勞極限見表2-85；彈性模量和切變模量分別列于表2-86和表2-87中；泊松比為0.34.
ZM5合金鑄態(tài)組織是由a-Mg固溶體及沿晶界不連續(xù)網(wǎng)狀分布的Mg17Al12塊狀化合物所組成。由于組織高度偏析，化合物也分布于晶粒的枝晶網(wǎng)間?；衔锏拇笮?、數(shù)量和形狀與凝固時(shí)的冷卻速度有關(guān)。固溶處理后，化合物溶入固溶體，其組織為具有輪廓分明的晶粒組織，在某些晶界交接處有少量塊狀化合物殘余。如冷卻速度緩慢，則可能在晶界上有某些片狀沉淀。時(shí)效引起固溶體的分解，沉淀出細(xì)小魏氏體型組織，而165℃或更高溫度下時(shí)效處理晶界出現(xiàn)較粗片狀沉淀物。
ZM5合金鑄件的室溫硬度值見表2-76；高溫硬度值見表2-77；典型的室溫拉伸性能見表2-78，高溫拉伸性能見表2-79；室溫壓縮性能見表2-80；室溫沖擊韌性見表2-81；高溫持久強(qiáng)度極限見表2-82；高溫蠕變強(qiáng)度極限見表2-83；旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞極限見表2-84；高溫疲勞極限見表2-85；彈性模量和切變模量分別列于表2-86和表2-87中；泊松比為0.34.
ZM5合金鑄態(tài)組織是由a-Mg固溶體及沿晶界不連續(xù)網(wǎng)狀分布的Mg17Al12塊狀化合物所組成。由于組織高度偏析，化合物也分布于晶粒的枝晶網(wǎng)間?；衔锏拇笮?、數(shù)量和形狀與凝固時(shí)的冷卻速度有關(guān)。固溶處理后，化合物溶入固溶體，其組織為具有輪廓分明的晶粒組織，在某些晶界交接處有少量塊狀化合物殘余。如冷卻速度緩慢，則可能在晶界上有某些片狀沉淀。時(shí)效引起固溶體的分解，沉淀出細(xì)小魏氏體型組織，而165℃或更高溫度下時(shí)效處理晶界出現(xiàn)較粗片狀沉淀物。
在金屬補(bǔ)縮不足部分，晶界處有時(shí)出現(xiàn)顯微疏松缺陷（顯微孔洞）。
2MS合金工藝性能和使用性能都不錯(cuò)。
鑄造溫度范圍為690~800℃，有良好的流動(dòng)性，但凝固時(shí)易形成顯微疏松，鑄件氣密性較差。
ZM5合金易于用氬弧焊進(jìn)行補(bǔ)焊，補(bǔ)爆工藝性能良好。
ZM5合金鑄件可進(jìn)行各種熱處理。固溶處理時(shí)熱處理爐內(nèi)的氣氛應(yīng)含有0.7%（不少于0.5%）So（每立方米的爐膛體積內(nèi)須加人
0.5-1.5kg碗鐵礦或硫化亞鐵）或3%Co氣體作為保護(hù)氣氛，以保護(hù)鎂鑄件不致氧化燃燒。
ZM5合金鑄件表面應(yīng)經(jīng)化學(xué)氧化處理，使其表面形成一薄防護(hù)層。在處理之前，鑄件必須經(jīng)吹砂、除油。根據(jù)零件的不同用途，在氧化處理后再進(jìn)行涂油和涂漆保護(hù)。
ZM5合金具有優(yōu)良的切削加工性能，可在較其他金屬大的吃刀量，并以很高速度進(jìn)行切削加工。切削掉一定量金屬所需要的功率低于其他任何金屬。切削加工時(shí)，用和不用切削液一般都不需磨削和拋光，即可得到極好的光潔表面。
以上信息由邁格鎂業(yè)小編整理編輯的關(guān)于ZM5鎂合金化學(xué)成分及力學(xué)性能資料，歡迎轉(zhuǎn)載并標(biāo)明出處！
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