表2RE量与机械性能 Table 2 RE addition and the mechanical properties of ZA-27 alloy RE量/% 性 能 0.05 0.10 0.15 0.20 o/(N/mm2) 350.5 356.7 364.6 359.7 367.5 81% 7.5 7.5 5.8 4.5 3.8 ax/(N.m/cm2) 83.3 13.7 60.8 59.8 61.7 HB 105.0 108.0 111.5 112.0 109.0 表3耐磨实验数据表 Tahle3 Experimental data of wear resistance of ZA-27 alloys. RB量 磨擦副硬度 润滑油 正压力 磨损事 磨擦系数 磨擦力矩 /% /HB /(drop/min) /N /(mg/10s) /(Nm) 0 226 1/10 1600 8.59 0.216 0.6-0.9 0.04 229 1/9 1800 1.35 0.139 0.8-0.1 0.20 226 1/8 1600 1.19 0.128 0.5-0.6 根据上述对组织的实验结果分析，在RE含量小于0.25%条件下实测了RE与性能的关 系，见表2。可见，加入RE后，抗拉强度提高10~20N,HB略有提高，但延伸率及冲击韧 性却降低了。 耐磨性能实验结果见表3，由表可见，加入RE后，合金的耐磨性大幅度提高，磨擦系 数减小。 3讨 论 3.1RE对ZA-27合金组织的影响 实验事实证明，RE细化了a相晶粒；减小了二次枝晶臂间距，并使a相的面积百分数增 加，这与RE的特性有关。由A1-RE相图c8)可查得，RE在A1中的平衡分配系数为0.005数量 级。因此，在凝固过程中，RE在结晶前沿造成极大的溶质富集，促使技晶形成缩脖，有利 于枝晶熔断、游离，使晶粒增殖()，故K值小，意味着该元素具有强的晶粒细化能力) 和较强的细化二次臂间距的能力(9)。在ZA-27合金中，a相性质与AI合金类似，皆为面心立 方结构。对c相的电子探针分析表明，枝品中RE含量<0.01%，故RE在此合金中的K,值和 A中处于同一数量级。显然，RE细化晶粒及细化二次枝晶臂的机制可用枝晶游离及阻碍二 次臂粗化来描述。 当合金中RE量超过010%时，析出硬质点相。而粗大硬质点本身对凝固过程影响不大， 故RE量大于0.10%后，图1、图3的曲线趋于平稳。所以欲细化组织，加入0,10%RE较为合 适。 46表 亡皿与机械性能 五 垃 一 工 量 性 能 。 。 。 。 ‘ 乙 沁 。 一 。 。 。 。 。 。 一 。 。 一 一 。 。 一 。 一 。 一 。 表 耐磨 实验数据表 犯 、罕 一 。 量 磨擦副硬度 润滑油 正压 力 磨损率 几 八 右 磨擦系数 那 磨鸽力矩 。 。 八 。 。 一 。 。 。 。 一 。 。 一 。 。 一 。 目，曰山勺‘匀 匕介曰 根据上述对组织的实验结果分析 ， 在 含量小于 。 条件下实测 了 与 性 能 的 关 系 ， 见表 。 可 见 ， 加人 后 ， 抗拉强度 提高 ， 略有提高 ， 但延伸率及冲 击 韧 性却降低了 。 耐磨性能实验结果见表 ， 由表可 见 ， 加人 后 ， 合金的耐磨性大幅度提 高 ， 磨 擦 系 数减小 。 讨 论 对 一 合金组织的影晌 实验事实证明 ， 细化了“ 相晶粒 减小 了二次枝晶臂间距 ， 并使 相 的 面积百 分 数 增 加 ， 这与 的 特性有关 。 由 卜 相 图 〔 “ ’ 可 查得 ， 在 中的平衡分配系数为 数量 级 。 因此 ， 在 凝 固过程中 ， 在结 晶前沿造 成极大的溶质富 集 ， 促使枝 晶形 成缩 脖 ， 有 利 于枝晶熔断 、 游离 ， 使 晶粒增殖 〔 ’ ， 故 。 值小 ， 意味 着该元素具有强的晶粒细化 能 力 〔 ， 和较强的细化二次臂 间距的能力 〔 。 ’ 。 在 一 合金中 ， 相性质与 合金类似 ， 皆 为面乙立 方结构 。 对 口相的 电子探针分析表 明 ， 枝晶中 含量 ， 故 在 此合金中的 。值 和 中处于 同一数量级 。 显然 ， 细化晶粒及细化二次枝 晶臂的机制可 用 枝晶游离及阻 碍 二 次臂粗化来描述 。 当合金中 量超过。 肠时 ， 析 出硬 质点相 。 而粗 大硬 质点本身对 凝固 过程影响 不大 ， 故 量大于。 后 ， 图 、 图 的 曲线趋于平稳 。 所 以欲 细化组织 ， 加入 。 片 较为 合 适