Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow ЛИТЕЙНЫЕ СПЛАВЫ НА ОСНОВЕ ТЯЖЕЛЫХ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
Посмотреть оригинал

Сплавы цинк — алюминий

Алюминий, как легирующий элемент в сплавах литья под давлением, применялся уже на самых ранних этапах развития этих сплавов. Алюминий отдельно или вместе с медью является основным легирующим элементом во всех цинковых сплавах.

Диаграмма состояния цинк — алюминий (рис 5.5) имеет эвтектическую точку при 382 °С (5 % А1 — 95 % Zn). При эвтектической температуре происходит одновременная кристаллизация твердого раствора алюминия в цинке с гексагональной плотноупакованной кристаллической решеткой и твердого раствора на базе химического соединения ZnxAly с объемноцентрированной кубической решеткой.

Диаграмма состояния системы Zn-Al

Рис. 5.5. Диаграмма состояния системы Zn-Al

Растворимость А1 в Zn при эвтектической температуре составляет 1,14%, а при 20 °С падает до 0,05%. Фаза с гранецентрированной кубической решеткой, содержащая вначале 83% Zn, устойчива лишь до 275 °С. При этой температуре, когда содержание цинка снижается до 78%, происходит эвтектоидный распад фазы на твердый раствор на основе цинка с 0,7 % А1 и твердый раствор, обогащенный А1, содержащий 30% Zn и имеющий гранецентрированную кубическую решетку.

После полного охлаждения сплава твердый раствор на основе цинка будет составлять 96 % всего сплава, остальное представляет собою богатый алюминием твердый раствор, возникший в результате эвтек- тоидного распада.

Таким образом, основной структурной составляющей будет богатая цинком фаза, содержащая первоначально 1,14% алюминия. Вследствие уменьшения растворимости А1 в Zn с понижением температуры, а также из-за большой скорости кристаллизации, которая наблюдается в литье под давлением, этот твердый раствор на основе цинка к моменту достижения комнатной температуры оказывается сильно пересыщенным А1. Точно также и твердый раствор на основе А1 содержит избыточное по сравнению с равновесным количество цинка. На рис. 5.6 представлена структура двойного сплава цинка с алюминием.

Микроструктура сплава цинка с 4% А1

Рис. 5.6. Микроструктура сплава цинка с 4% А1

Это пересыщение приводит в последующем к медленному выпадению из твердого раствора соответствующих фаз. Процесс распада в свою очередь вызывает небольшие изменения размеров отливок. Однако эти изменения не достигают такой величины, как у сплава, содержащего, кроме А1, еще 3 % Си.

Если быстрым охлаждением удается предотвратить распад а-твердого раствора, то в силу неустойчивого его состояния при обычных температурах происходит распад уже в готовых изделиях. Этот процесс часто называют естественным старением. Небольшие добавки Mg (до 0,1 %) уменьшают скорость распада a-фазы и повышают прочность сплава.

Изменение линейных размеров и твердости сплава 4,1 % А1, 0,04 % Mg, остальное — Zn при естественном старении показано на рис. 5.7.

Изменение линейных размеров и твердости цинкового сплава при естественном старении

Рис. 5.7. Изменение линейных размеров и твердости цинкового сплава при естественном старении

Поэтому сплавы цинка с А1 вполне пригодны для получения отливок обычного назначения, а в случае необходимости обеспечения большей устойчивости в размерах можно подвергнуть их низкотемпературному отжигу.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы