D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1996.06.004 第18卷第6期 北京科技大学学报 VoL18 No.6 1996年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dec.1996 ZA27铸造合金的凝固特性 翟启杰王勤甫 北京科技大学冶金系，北京100083 摘要研究了ZA27铸造合金中的常见微量元素以及铸件厚度、浇注温度、变质处理对ZA27合金 凝固特性的影响.实验结果表明，铸件厚度是影响ZA27合金凝固特性的最主要因素，适量的T1可 以改善ZA27合金的凝固特性，浇注温度及变质处理对ZA27合金的凝固特性也有不同程度的影 响.根据实验结果，推荐了较佳工艺参数. 关键词ZA27合金，凝固特性，工艺参数 中图分类号TG244.3,TG290 ZA27铸造合金抗拉强度高，耐磨性好，引起国内外铸造界普遍关注.但是，由于这种合金 结晶温度范围宽，铸件常常产生缩松等铸造缺陷，使其应用受到了一定的限制.因此，研究 ZA27合金凝固特性是十分必要的. 1微量元素的影响 采用工业纯铝锭和工业纯锌锭配制成A1质量分数为26.8%~27.4%的ZA27合金，分别 在ZA27合金中加入Mg,Cu,RE,Ti等ZA27合金中常见微量元素，考察这些元素对ZA27合 金凝固特性的影响.由于本项工作的目的是挑选出对ZA27合金凝固特性作用较好的元素， 为设计正交实验提供参考，因此每种微量元素只选择】个含量，其加人量是通过参考常规加 人量并考虑烧损量来确定.浇注温度为570~580℃，铸型试块厚为45mm,宽60mm.铸型 采用粘土砂干型，为了加强单向散热，铸型两边设置冷铁.采用5支镍铬一镍硅热电偶同时测 试块内各点温度，用XW℉-664型平衡记录仪，记录各点冷却曲线.由冷却曲线绘制凝固动 态曲线，由冷却曲线和凝固动态曲线得到表1特征数据.在表1中，内、外层凝固时间指试块 内、外层由液相线温度冷却至固相线温度所需时间；液、固相边界推进速度指液、固相边界的 表1微量元素对忆A27合金凝固特性的影响 微量元素加结晶温度范 外层凝固时 中心凝固时 液相边界推进速 固相边界推进速 人量，% 围△t/℃ 间△r1/min间△r2/min 度△/mm·s 度AW/mm·s 94 0.68 0.85 1.22 1.22 0.24Mg 100 0.88 1.18 1.47 0.87 2.60Cu 81 0.72 0.80 1.23 1.33 0.22RE 90 0.64 0.95 1.83 0.96 0.33Ti 82 0.65 0.68 1.75 142 1996-05-28收稿 第一作者男37岁教授博士第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 一 忱 。 铸造合金 的凝 固特性 翟启 杰 王 勤 甫 北京科技大学冶金系 ， 北京 摘要 研究 了 铸造合金 中的常见微量元素以 及 铸件厚度 、 浇注温度 、 变质处理对 合金 凝固特性 的影 响 实验结果表 明 ， 铸件厚度是影 响 一 合金凝固特性 的最主要 因素 ， 适量 的 可 以 改善 产 合金 的凝 固特性 ， 浇注温度及变质处理对 合金 的凝固特性也有 不 同程度 的影 响 根据实验结果 ， 推荐 了较佳工艺参数 关键词 合金 ， 凝 固特性 ， 工艺参数 中图分类号 ， 铸造合金抗 拉强度 高 ， 耐磨性 好 ， 引起 国 内外 铸造界普遍 关注 但是 ， 由于 这 种合金 结 晶 温 度 范 围 宽 ， 铸 件常 常产 生 缩 松 等 铸 造 缺 陷 ， 使其应 用 受 到 了一 定 的 限 制 因此 ， 研 究 合金凝 固特性是 十分必 要 的 微量元素的影 响 采 用工 业纯铝 锭 和工 业纯锌锭 配 制 成 质量 分数 为 一 的 合金 ， 分别 在 合金 中加人 ， ， ， 等 合金 中常见微量元 素 ， 考察这些 元 素对 合 金 凝 固特性 的影 响 由于 本 项 工 作 的 目的是 挑 选 出对 合金 凝 固特 性 作 用 较 好 的元 素 ， 为设 计 正 交 实 验 提 供参考 ， 因此 每种微量 元 素只 选 择 个含 量 ， 其 加人量 是 通 过参考 常规加 人 量 并 考 虑 烧 损量来 确 定 浇 注 温 度 为 一 ℃ ， 铸 型 试块 厚 为 ， 宽 刃。 铸 型 采用 粘 土砂 干 型 ， 为 了加 强 单 向散热 ， 铸 型 两边 设置 冷铁 采用 支镍铬 一 镍硅 热电偶 同 时测 试 块 内各 点温 度 ， 用 一 型 平 衡 记 录仪 ， 记 录各点冷却 曲线 由冷却 曲线 绘 制凝 固动 态 曲线 ， 由冷却 曲线 和 凝 固 动态 曲线得 到 表 特 征 数据 在 表 中 ， 内 、 外 层凝 固 时 间指 试 块 内 、 外 层 由液 相 线温 度 冷 却至 固相 线 温 度所 需 时 间 液 、 固相 边 界 推 进 速度 指 液 、 固相 边 界 的 表 微 元素对 合金凝 固特性的影 响 微量 元素加 人量 ， 结晶温度 范 围乙 ， 外层凝 固 时 间 △ 中心 凝 固 时 间△ 液相 边界推进速 度△ ’ 固相 边界 推进速 度乙 · 一 ， 一 名 ， 一 一 收稿 第一作者 男 岁 教授 博士 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1996．06．004