鋅基合金的磨損性能和鑄造工藝研究.pdf

1、鋅鋁基合金具有優(yōu)良的力學(xué)、摩擦學(xué)性能，可以部分代替錫青銅制造減摩、耐磨零件，添加Si可進(jìn)一步提高其耐磨性。本文研究了ZA27-0.2Si合金在不同載荷和滑動(dòng)速度下的干滑動(dòng)磨損性能，并與ZCuSn5Pb5Zn5錫青銅進(jìn)行了對(duì)比，目的是對(duì)鋅鋁合金替代錫青銅的范圍作一評(píng)價(jià)，為實(shí)際生產(chǎn)提供依據(jù)；另外，以某機(jī)床用軸套為對(duì)象，研究了該合金的鑄造工藝。 摩擦實(shí)驗(yàn)在3號(hào)銷盤(pán)式摩擦試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，滑動(dòng)速度為0．1m/s～0．7m/s，載荷為1kg～

2、9kg，磨損時(shí)間為20min。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：ZA27-0.2Si鋅合金在低速高載的情況下表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨性能，而ZCuSn5Pb5Zn5錫青銅則適合在低載，低速下使用，即鋅基合金具有比銅合金更廣的使用范圍。隨著載荷的增加，ZA27-0.2Si合金的磨損機(jī)理由開(kāi)始的粘著和微切削磨損到伴隨著粘著的磨粒磨損，最后到塑性變形誘導(dǎo)磨損和剝層磨損；隨著速度的增加，切削磨損加劇，最后由于試樣表面溫度的升高，發(fā)生涂抹；磨損試樣表層與亞表層的結(jié)構(gòu)決定了合金的

3、摩擦性能，轉(zhuǎn)移層的形成提高了合金的耐磨性能。錫青銅的磨損機(jī)理為磨粒磨損，在高載時(shí)，銅合金由于其弱的剪切強(qiáng)度導(dǎo)致嚴(yán)重的塑性變形。 高溫金屬型加水冷法有助于定向凝固的形成，從而有效地防止了鋅基合金的底縮問(wèn)題，并有利于夾雜和氣泡的上??；合適的模具溫度與澆注溫度是獲得無(wú)缺陷鑄件的關(guān)鍵因素。在本文實(shí)驗(yàn)中，合適的鑄造工藝為：模具溫度為350℃，澆注溫度為580℃。 設(shè)計(jì)合適的砂型鑄造工藝是防止鋅基合金鑄造缺陷的關(guān)鍵，而在實(shí)驗(yàn)中針對(duì)襯