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ZM7镁合金化学成分、力学性能和用途

2019-12-28 10:40  浏览：次

A.ZM7是镁-锌-银-皓系合金，由于强化元素锌的质量分数高达7.5%~9%及沉淀硬化元素银的质量分数为1%左右，因而该合金是中国现有铸造镁合金中室温拉伸强度、屈服极限及塑性最高的一种合金，并具有良好的抗疲劳性能。该合金充型性能良好，但显微疏松倾向较大，铸造时必须采用相应的工艺措施加以克服。该合金用于需求室温力学性能高的零件，如飞机起落架外筒，轮毅等。合金在固溶处理状态（T4）和固溶处理后人工时效（T6）两种状态下应用。
B.ZM7合金的化学成分及杂质含量见表2-130

C.物理性能
ZM7合金无磁性；密度p= 1.87 g/cm'；熔化温度范围为475-621℃，ZM7合金的比热容和热导率见表2-1310线膨胀系数见表2-132

D化学性能
（1）ZM7合金的抗氧化性能与其他镁合金相似，易燃烧，易爆炸，危险性较大。
（2）ZM7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。
（3）ZM7合金对硒酸、氟化物、氢氟酸作用急定，形成不溶性盐。与铝相反，镁合金不与苛生碱相互作用，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。
（4）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。合金中的锆可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性能力。
（5）ZM7合金腐蚀试验后的强度损失见表2-133

E力学性能
ZM7合金T6状态的剪切强度r=240 MPaZMD合金按技术标准规定（单铸试样）和室温典型的拉伸性能见表2-134，室温及各种温度下的力学性能见表2-135，ZM7合金铸件不同截面的室温拉伸性能见表2-136，高温拉伸性能见表2-137.ZM7合金150℃加热50h后的拉伸性能见表2-138，ZM7合金铸件的硬度见表2-139.
ZM7合金的冲击性能见表2-140，ZM7合金的高温疲劳极限见表2-141，ZM7合金铸件的室温弹性模量见表2-142，ZM7合金铸件的高温弹性模量见表2-143


注：平均值系指从铸件上切取的三根试样的平均值。



F ZM7合金的熔炼与铸造工艺
（1）合金的熔炼铸造工艺与其他的镁一锌一锆合金相似，锌与银均以纯金属形式加入，锆以镁锆中间合金形式加入。镁锆中间合金应符合HB6773-1993《镁锆中间合金锭》的规定。
（2）合金制备过程中要注意避免铝、铁、硅、锰等元素沾污，因为这些元素妨碍锆对合金的晶粒细化作用。
（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，为了保证合金的锆含量，锆的加入量必须是合金中所要求含锆量的3~5倍。合金的含锌量高，使锆的加入发生一些困难，所以熔炼技术和温度的控制极为重要。
G工艺性能
（1）铸造性能。合金充型性良好，但有较大的显微疏松倾向。热裂倾向试验测定第一个裂纹是在环的宽度为17.5mm处形成。线收缩率为1.1%。铸造温度：720~800℃。
（2）焊接性能。该合金焊接性能较差，一般难以焊接。
（3）热处理工艺性能。热处理制度按HB5462-1990《镁合金铸件热处理》的规定。铸件在固溶处理（T4）或固溶处理后人工时效（T6）状态下应用。固溶处理时，热处理炉内的气氛应含有0.7%（至少0.5%）二氧化硫（每立方米炉膛体积内须加入0.5~1.5 kg硫铁矿或硫化亚铁）或3%二氧化碳作为保护气氛，以保证镁铸件不致氧化和燃烧。在热处理架上放置铸件时，应注意避免件产生翘曲变形。必要时需用专门夹具或支架。ZM7合金热处理工艺，见表2-144

（4）切削加工及磨削性能。ZM7合金的切削加工及磨削性能同ZMI合金。
H表面处理工艺
ZM7合金的表面处理工艺与ZMI合金相同。
品种规格与供应状态
（1）铸件采用砂型铸造工艺生产。
（2）合金已用于直升机、小型运输机的轮毅以及外简等零件，并可用于形状简单的其他飞机受力构件。
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