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ZM6镁合金化学成分、力学性能和用途

2019-12-28 10:38  浏览：次

（1）ZM6合金的化学成分。ZM6合金的化学成分及杂质含量见表2-120.

（2）热处理制度。热处理制度按HB5462-1990《镁合金铸件热处理》的规定。固溶处理：525-535℃保温12-16h，空冷。人工时效：195-205℃保温12-16 h.空冷。
（3）熔炼与铸造工艺
1）合金的熔炼铸造工艺与其他含稀土金属、锆的合金相似。钕以纯金属或镁一钕中间合金形式，锌以纯金属形式，锆以镁一倍中间合金形式加入。熔炼时锌的损耗可忽略不计，钕的损耗随熔铸条件而变，一般为10%~15%。精炼时如用含氯化镁的RJ-2培剂，则敛的损耗增加，见Q/6S230-1980（ZM6铸造镁合金熔炼和热处理工艺说明书》。
2）合金制备过程中要防止铝、铁、硅、锰等元素以及氧化镁等沾污合金，因为这些元素和杂质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损失，锆的加入量必须为合金所要求含锆量的3~5倍。镁一结中间合金应符合HB6773-1993《铁锆中间合金》的规定。
（4）物理性能。ZM6合金无磁性；密度y=1.77 g/cm；电阻率p=84 n2-m：熔化温度范围为550~640℃。ZM6合金的热导率和比热容见表2-121，线膨胀系数见表2-122


（4）化学性能。ZM6合金的化学性能同ZM3合金。
（5）组织结构。ZM6合金铸态组织为a-Mg固溶体和晶界分布的块状化合物Mg12（Nd，Zn）所组成。经固溶处理后，化合物大部分溶入固溶体，仅有少量残留于晶界上，同时晶内可见密集点状沉淀。经时效后，除析出相稍有增多外，组织无明显差异。这些沉淀相为Mg12（Nd，Zn），，有ZrH2，a-Zr等的存在。
（6）耐腐蚀性能。ZM6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）中的化学性是不稳定的，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。镁合金对硒酸、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、硅、铜、镍、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。合金中的错可消除杂质的有害作用并细化晶粒，从而大大提高合金的腐蚀能力。
ZM6腐蚀试验后的强度损失见表2-123（附ZM5对比试验）。

（7）力学性能。ZM6合金的室温硬度为HBS70；切模量G=16 GPa；泊松比p=0.33；冲击性aкu=49k/m.ZM6合金的室温和高温拉伸性能见表2-124.ZM6合金的扭转和剪切性能见表2-125，ZM6合金铸件的高温持久性能和高温ु变性能见表2-126.ZM6合金铸件的室温和高温疲劳极限见表2-127
ZM6合金的室温和高温弹性模量见表2-128



（8）工艺性能：
1）铸造性能。ZM6合金具有优良的铸造工艺性能。用浇铸试棒长度的方法，测定流动性为250 mm。热裂倾向性试验，测定的第一个裂纹是在环的宽度为15-200mm处形成。线收缩率为1.2%~1.5%，气密性高，壁厚大于5mm的铸件能承受25-30 MPa空气压力。通常铸造温度：砂型铸造为720~800℃；金属型铸造为680～780℃。
2）焊接性能。ZM6合金可采用氩弧焊进行焊接，补焊工艺性能良好。其可焊性评定见表2-129，已经热处理的铸件，在补焊后，如其力学性能受到影响，则应按技术标准的规定进行重复热处理。补焊工艺及检验按HB/
2328-1998《镁合金铸件补焊工艺检验）进行。

3）零件热处理工艺：
0固溶处理时，热处理炉内的气氛应含有0.7%（至少0.5%）S02（每立方米炉膛体积需加入0.5-1.5 kg小块状硫铁矿或硫化亚铁）
或5%C02气体作为保护气氛，以保护镁铸件不致氧化和燃烧。
②在热处理架上放置铸件时，应注意避免产生翘曲变形。必要时需用专门的夹具或支架。③在流动的空气中冷却，必要时可采用风扇。
④切削加工性能及磨削性能。ZM6合金切削加工性能及磨削性能同ZM3合金。
（9）表面处理工艺。ZM6合金表面处理工艺同2M3合金。
（10）品种规格与供应状态。铸件主要采用砂型铸造工艺生产，也可用金属型铸造。铸件一般固溶处理后，进行人工时效（T6）处理，供应使用。
（11）应用概况与特殊要求。合金已用于直升飞机发动机的后减速机匣，飞机液压恒速装置支架、机翼翼肋等零件，并可广泛用于发动机各种机匣、壳体和飞机受力构件、轮毅等。
镁合金的壁厚敏感性相当低，其强度性能不因零件截面的增加而明显下降。
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