ZAlSi7Mg经电熔剂净化后成分及力学性能的研究

依据正交实验研究了电熔剂净化法时渣剂种类、渣层厚度和电流强度对ZAlSi7Mg合金元素的影响,利用直读光谱仪和万能力学试验机测量了ZAlSi7Mg净化前后的化学成分及力学性能。研究发现,经电熔剂净化过的ZAlSi7Mg合金中,Si、Fe、Cu、Mn含量基本不变,Mg元素含量波动较明显;在净化过程中,各影响因素对合金元素含量的影响作用从大到小为电流大小,渣剂种类,渣层厚度;净化后的铝合金抗拉强度为286.8 MPa,同时伸长率也有一定程度地提高,均明显高于净化前的。

Y对ZAlSi7Mg合金组织和力学性能的影响

利用热分析方法对ZAlSi7Mg-xY(x=0.1%、0.3%、0.5%,质量分数,下同)合金的凝固过程进行了研究;采用光学显微镜和扫描电子显微镜对合金显微组织进行观察;测试了T6热处理前后合金的室温力学性能。结果表明,随着钇含量增加,ZAlSi7Mg合金液相线的变化不大,固相线及共晶点显著下降,固液凝固区间增大。钇含量为0.1%时合金组织及综合力学性能最好,随着钇含量进一步增加,合金组织中出现大块含Y化合物,并于晶界处聚集,合金的力学性能尤其是伸长率明显降低。

ZAlSi7Mg铝合金在深海环境中的腐蚀行为研究

为研究深海低温高压环境中ZAlSi7Mg铝合金的腐蚀行为,采用深海高效串型试验装置进行西太平洋海域腐蚀试验,利用SEM、EDS、XPS等技术分析了ZAlSi7Mg铝合金在500、800、1200和2000 m海深下的长周期腐蚀速率、点蚀深度、腐蚀形貌及腐蚀产物,并与中国南海海域深海腐蚀规律进行对比。结果表明:(1)ZAlSi7Mg铝合金在西太平洋500和2000 m深度处的腐蚀速率和腐蚀产物厚度均高于800和1200 m深度处,且随着海水深度增加,铝合金平均点蚀深度逐渐减小;(2)深海环境中ZAlSi7Mg铝合金的腐蚀类型主要是点蚀、缝隙腐蚀和晶间腐蚀;(3)在西太平洋深海环境中,试验深度较大处试样与较浅处试样相比,表面腐蚀产物中含Al化合物含量较高,而含Mg的化合物含量较低,腐蚀产物主要包括Al_(2)O_(3)、Al(OH)_(3)、Al_(2)SiO_(5)和Mg(OH)_(2)。(4)在西太平洋和中国南海同一海水深度处,ZAlSi7Mg铝合金的腐蚀速率和点蚀深度均存在较大差别。在中国南海2000 m海深处铝合金腐蚀速率略小于1200 m海深处,而2000 m海深处点蚀深度略大于1200 m海深处,而在西太平洋海域,这两个海深处的腐蚀速率和点蚀深度变化规律与中国南海海域的相反。

间接挤压铸造水雷壳体用ZAlSi7Mg铝合金隔板件

采用SHP34-500A多功能液态成型机试生产了水雷壳体用ZAlSi7Mg铝合金隔板件,研究了不同比压、浇注温度和保压时间下铸件组织和力学性能的变化。结果表明,随着比压和保压时间的增加以及浇注温度下降,铸件的晶粒尺寸呈现减小的趋势。最佳工艺参数是比压为130 MPa、浇注温度为720℃、保压时间为20 s。从挤压的铸件本体取样,其抗拉强度达209.9 MPa,屈服强度达121.8 MPa,伸长率达10.3%;经过热处理后铸件抗拉强度达259 MPa,屈服强度达179.6 MPa,伸长率达11.8%。