高硅锌铝合金

P）籥七f毕业设计（论文）任务书（适用于工科类、理科类专业）高硅锌铝合金的制备及其时效过程课题名称中组织形貌的转变副标题学院（系）材料科学与工程专 业材料科学与工程学生姓名毛拉 学号 071642毕业设计（论文）起讫时间：自2012年2月20日至2012年6月15日共17周指导教师签名教学院长（系主任）签名一、毕业设计（论文）的课题背景近年的研究表明，Zn-Al合金不但铸造性能和力学性能俱佳，而且在重载低 速的服役条件下有良好的减摩性和耐磨性；在许多工况条件下，Zn-Al合金可代 替传统的锡青铜制造耐磨零件，如轴瓦、轴套和丝母等等。在Zn-Al合金中加入 适量的Si不但可以改善Zn-Al合金的耐磨性，而且Zn-Al-Si合金的尺寸稳定性 也大大优于Zn-Al-Cu合金。而且，已有研究表明，当Si含量在2-4%时，可使 合金的耐磨性能提高20.7倍，这对于Zn-Al系合金在耐磨材料领域具有广阔的 运用前景。且时效硬化是Zn-Al系合金强度、硬度提高的重要热处理手段。综上， 研究制备高硅Zn-Al合金以及研究其时效过程中组织形貌的转变对于研究该合 金强度、硬度提高的机理、指导合金制备运用具有重要意义。同时，但是通过传统铸造方法，Si却能使Zn-Al系合金的塑性和抗拉性能下 降。究其原因，除了第二相强化作用能使塑性下降外，Si以粗大初晶硅形式析出 显然也是这些力学性能下降的重要因素。因此，基于50年来发展起来的喷射成 型技术的特点，我们设想，该合金系可以通过急冷的办法，使Si弥散析出于Zn-Al 基体，这样，可能可以使材料的耐磨性能进一步提高外，也使合金系损失更少的 塑性和抗拉性能，使合金具有更广泛的应用价值，而且该制备手段制备该合金系 也是一个新的概念，是一个值得研究的领域。二、毕业设计（论文）的技术参数（研究内容）本论文主要研究制备技术、硅含量的变化，以及后续热处理工艺对ZnAl基 合金系的组织及性能的影响。具体如下：1）采用快速凝固-喷射成型技术制备高硅锌铝合金；2）根据快速凝固能提高合金固溶度的原理，研究不同硅含量的添加 （3%-6%wt）对合金组织形貌和性能的影响；3）研究不同热处理工艺对不同硅含量合金的组织与性能的影响。三、毕业设计（论文）应完成的具体工作1. 查阅文献查找中英文文献，主要了解国内外Zn-Al-Si系合金经喷射成形或铸造工艺后 在时效过程中组织、性能特点的最新研究动态。2. 拟定研究方向1）拟定主要研究的基体Zn-Al合金系范围2）比较铸态、喷射成型态高硅锌铝合金（对试样按要求做必要的热处理过 程）在时效过程中的组织转变情况，并总结出两种工艺过程对时效过程 组织转变的影响。3. 研究步骤1）合金的制备：Zn、Al、Si及其他元素的合金成分配比；熔炼及喷射成形 制胚；参比的铸态组织则直接通过熔体浇注制锭。2）性能分析前处理：首先，要把实验材料加工至指定尺寸，以便进行测量 或后续处理；同时试样要进行固溶处理。3）时效过程中的组织分析、力学性能测试：选取适当的时效过程时间点， 进行XRD的相转变分析，电镜的形貌分析以及力学性能测试。4）分析总结并撰写论文。5）提交论文报告并参加答辩。四、毕业设计（论文）进度安排序号设计（论文）各阶段名称时间安排（教学周）1查阅文献122拟定方案，撰写开题报告343进行实验5124分析数据、补充实验、撰写论文13 155论文答辩准备以及论文答辩16 17同组学生姓名：无五、应收集的资料及主要参考文献1 lee P, P.Savaskan T and Laufer E Wear Resistance and MicrostructureJ. Wear,1993, Vol.165： 51-56.2 Jian L, Laufer E.E and Masounave.J. Wear in Zn-Al-Si AlloysJ. Wear, 1993, Vol.165： 79-89.3 Savaskan T, Murphy S. Mechanical Properties and Lubricated Wear of Zn-25Al-Based AlloysJ. Wear, 1987, Vol.116： 211-224.4 高升吉，沈保罗，杨刚等.Si对Zn-Al合金性能的影响J.特种铸造及有色 合金，1998, Vol.2:4-6.5 袁广银，刘满平，王渠东等. Mg-Al-Zn-Si合金的显微组织细化J.金属学报，2002, Vol.38（10）： 1105-110&6 张永安，熊柏青，韦强等.喷射成形制备高性能铝合金材料J.机械工程材料, 2001, Vol.25（4）： 22-25.7 刘树伟，李秀艳，闫德胜等时效温度及微量Zr+Si对Zn-22%Al合金阻尼性 能的影响J.金属学报，2009, Vol.45（9）： 1099-1105.8 孙连超，田荣璋.锌及锌合金物理冶金学M.长沙：中南工业大学出版社， 年，1994： 19-283.李德荣，张晓丽，李润霞.Zn在AlSiCuMg合金时效过程中的作用J.沈阳 工业大学学报，2007, Vol.29（6）： 642-645.10黄创高，易杰，高俊英.Al-Mg-Si-Zn合金时效早期纳米团簇的演变J广 西大学学报：自然科学版，2010, Vol.35（5）： 831-834.