旋转磁场对ZA27(Si)合金组织的影响

研究了电磁搅拌对ZA27（Si)合金组织的影响，结果表明：强烈的电磁搅拌使ZA27(Si)合金中初晶硅显著细化和球团化，共晶硅大部分粒化，基体组织也明显细化。研究还表明：电磁搅拌引起的机械破碎、摩擦作用、抑制择优生长作用、促进枝晶熔断作用及促进非均质形核作用是组织细化的主要机理。     

变质剂对ZA27合金半固态等温热处理组织的影响

研究了变质剂Ti、B－Ti及Zr对ZA27合金铸态组织和半固态等温热处理组织的影响。结果表明：Zr的变质效果最好,下来依次是B－Ti,Ti经半固态等温热处理后都可获得触变成形所需的半固态非枝晶组织、但变质组织越细,越易获得良好的非枝晶组织,变质效果越差,需要热处理的时间越长或温度越高。     

触变成形ZA27合金的微观组织

通过OM、SEM和XRD对触变成形并经5年自然时效的ZA27合金的微观组织进行了观察。结果表明:经触变成形后的ZA27合金由球状初生粒子α′相、晶间的二次凝固组织及半固态成形时没有凝固完全的小液池组成。共晶方式主要为离异共晶及其中"蜂窝"状棒状共晶,部分区域出现不规则层片共晶。ZA27合金在后期的冷却和自然时效过程中,经过了一系列的相变,β相发生胞状分解,形成规则的共析α+η层片组织或不规则的复杂形状组织,从一些层片区域逐渐向低铝的α′相区域中心生长为粗大的层片组织,当其生长被α′中心的连续分解所阻挡时,在其芯部形成细小的α+η颗粒组织。     

固溶处理对触变成形ZA27合金微观组织和硬度的影响

研究了固溶处理对经5年自然时效的触变成形ZA27合金硬度的影响,并应用扫描电镜(SEM)和XRD对金相显微组织做了进一步的研究。结果表明:在360℃下固溶处理24h后,合金的微观组织由近球状的初生粒子(黑色)和晶间的二次凝固组织转变为单一的β相。固溶处理对合金硬度的影响则是原始强化相η相的溶解与稳定的β相不断析出的综合结果。固溶处理开始几小时后,由于原始强化相的溶解,材料的硬度下降,而后随着固溶时间的增加,强化相的不断析出,硬度不断提高,当到一定的程度,组织出现了过饱和的亚稳态,硬度又开始降低。     

稀土对ZA27合金阻尼性能的影响

研究了稀土对ZA27合金阻尼性能的影响规律。结果表明：稀土变质可提高ZA27合金的阻尼性能，经稀土变质后的试样，其内耗是未变质的试样的1．4倍。ZA27合金为发挥其阻尼作用，在频率高于70Hz时，效果明显，且经稀土变质后的试样强迫振动衰减效果比未变质的试样强。     

直流电场对ZA27合金凝固组织的影响

研究了直流电场作用下ZA27合金凝固组织的变化。试验结果表明，随着电流密度的增加，枝晶间距逐渐变小，框大的富Al树枝状枝晶在电场作用下逐渐向球状晶转化，且人晶相逐渐增多。初步分析了电场作用造成上述结果的机理。     

锑对ZA27合金性能与组织的影响

在ZA27台金中加入了Sb，利用JB30A冲击试验机、HB3000型布氏硬度计、60t万能材料实验机、XJG-40光学金相显微镜和JAX-840扫描电镜对合金的组织及性能进行了研究。结果表明，加入适量的Sb能促使条块状化合物的形成，钝化α枝晶，细化组织，因此提高了ZA27合金铸件的尺寸稳定性、强韧性及耐磨性。     

ZA27合金的半固态浆液电磁搅拌工艺及其组织和性能

利用自行设计的电磁搅拌装置，制备ZA27合金半固态浆料，研究了在等温搅拌制度下，温度、磁感应强度、搅拌时间对合金组织和性能的影响。结果表明：磁感应强度大、等温范围470-480℃、搅拌7．5－15min，ZA27合金的组织和性能较佳。     

悬浮铸造对ZA27合金组织性能的影响

研究了悬浮铸造对ZA2 7合金组织性能的影响 ,结果表明 :加入同种成分不同量、不同粒度的悬浮剂 ,能使组织明显细化 ,性能提高。当加入温度为 6 2 0℃、悬浮剂颗粒为片状 ,加入量为 3%时 ,组织显著改善 ,σb 和δ分别提高了 15 .5 %和 2 7.4%。     

锰对ZA27合金压蠕变行为的影响

采用自制的实验装置研究了锰对 ZA2 7合金在常温及高温时的压蠕变行为的影响。研究表明 ,在所试验的温度为 2 0℃到 16 0℃和压应力为 5 0 MPa到 137.5 MPa的范围内 ,加入锰的合金 ZA2 7- Mn和未加锰的 ZA2 7合金的压蠕变量均随着温度和应力的升高而增大 ,ZA2 7- Mn合金的压蠕变速率小于 ZA2 7合金的压蠕变速率。加入锰后 ,合金在压蠕变过程中的负蠕变量及出现负蠕变的温度和应力范围增大。两种合金的稳态蠕变速率均符合于半经验公式 εs=Aσnexp(- Qa/RT)。但在不同的温度 ,ZA2 7- Mn合金的应力指数 n和表观激活能 Qa 均大于 ZA2 7合金的应力指数和表观激活能 ,而 ZA2 7- Mn合金的材料结构常数 A为 1.5 4× 10 - 4,低于 ZA2 7合金的材料结构常数 A(0 .0 0 2 )。两种合金的稳态蠕变速率均是由锌的点阵自扩散和位错的攀移所控制。     

Characterization of Microstructure of Permanent Mold Cast Zinc Alloy ZA27

The microstructure of permanent mold cast zinc alloy ZA27 was examined by SEM and TEM after natural aging for 18 months. It was found that the primary α‘ phase, peritectic and eutectic β phases all decomposed into the equilibrium well-formed α η lamellae or irregular α η structure through cellular reaction. The cell colonies nucleated on the interdendritic eutectic η layer and grew into the primary dendrites, thus first making the β phase in the dendrite edges decompose, and then the α‘ phase in the dendrite cores. The products from the α‘ phase appeared in regular lamellae rather than irregular particles. In addition, a fine, dense transitional phase α‘m containing 27.8 mass% AI, with a fcc crystal structure and lattice parameter of about 0.4013nm, formed in α lamellae. Copper was preferentially concentrated in Zn-rich η phase and existed in the form of Cu-rich ε phase (CuZn4) particles, with hcp crystal structure and parameters a=0.274nm,c=0.429nm and c/a=1.567.     

时效5年的触变成形ZA27合金微观形貌观察

通过OM、SEM和XRD,对触变成形并经5年自然时效的ZA27合金的微观组织进行了观察。结果表明：ZA27合金是由富Al枝晶和枝晶间的共晶组织组成。经触变成形和自然时效后的ZA27合金由球状初生粒子α′相、晶间的二次凝固组织及半固态成形时没有凝固完全的小液池组成。共晶方式主要为离异共晶及其中“蜂窝”状棒状共晶,部分区域出现不规则层片共晶组织。ZA27合金通过随后的冷却和自然时效过程,经过了一系列的相变,β相发生胞状分解,形成规则的共析（α＋η）层片组织或是不规则的复杂形状组织,从一些层片区域逐渐向低铝的α′相区域中心生长为粗大的层片组织,当其生长被α′相中心的连续分解所阻挡时,致使其芯部形成细小的（α＋η）颗粒组织。     

ZA27合金的微观组织

用SEM和TEM对金属型铸造并经 18个月自然时效的ZA2 7合金的微观组织进行了观察。结果表明 :ZA2 7合金凝固的初生相为富Al的树枝状α′相 ,随后在α′相周围形成一层富Zn的包晶 β相 ,最后剩余液体发生共晶反应 ,共晶 β优先依附于包晶 β相形核、长大 ,而共晶 η则在包晶 β相间形成一层薄膜 ,在有些区域则形成棒状共晶组织 ;在随后的冷却及时效过程中 ,β发生胞状分解形成规则的共析α η层片组织或不规则的复杂形状组织 ,共析胞以共晶 η相为基形核 ,并向枝晶中心生长 ,使α′相也分解为层片α η组织 ,当其生长被α′中心的连续分解所阻挡时 ,致使其芯部形成细小的α η颗粒组织 ;富Cu的ε相存在于所有 η相中     

微量元素Sc对ZA27合金组织与性能的影响

试验研究了微量元素Sc对ZA27合金铸态显微组织与力学性能的影响规律。试验结果表明:单独添加合金元素Sc,在Sc的加入量为0.5%时,ZA27合金铸态显微组织细化效果较好,粗大的树枝晶组织转变为均匀、细小的团絮状组织,晶界共晶体组织变得更为细小。合金的铸态抗拉强度和硬度分别达到了495MPa和HB120.2,伸长率达到7.6%。元素Sc在ZA27合金中与Al形成了与基体晶格类型和晶胞尺寸极为相近的Al3Sc粒子,起到了促进异质形核和细晶强化的作用,从而提高了合金的力学性能。     

La55Al25Ni20大块非晶合金对ZA27合金凝固组织的影响

将La55Al25Ni20大块非晶合金加入到ZA27合金中,研究了非晶合金对ZA27凝固组织的影响。发现加入非晶合金后的ZA27铸锭组织中析出枝晶状、块状、小花状等第二相。第二相随机分布在基体中,使基体枝晶细化。添加等量的La55Al25Ni20晶体合金时未析出小花状第二相,且对一次枝晶的细化效果不如添加非晶合金好。电子探针（EPMA）试验结果表明,析出的第二相中含有较多的Zn元素,使初生α＇相枝晶发育不完全,产生细化,且造成了麻点区的扩大。合理利用非晶独特的晶化过程,为La55Al25Ni20大块非晶在合金添加剂方面的应用开拓了新的途径。     

ZA—27合金冷挤压成型

进行了ＺＡ－２７合金冷挤压成型实验。结果表明,经扩散退火处理的ＺＡ－２７铸造合金适用于冷挤压成型方法,制件的成品率为１００％