退火工艺对模具用高硬度ZAC合金组织与性能的影响

作者：祝一帆; 陈明明; 刘昕怡; 林高用^*

来源：材料热处理学报, 2022, 43(12): 55-64.

DOI：10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0239

• Zn-Al-Cu(ZAC)合金
• 模具
• 退火
• 高硬度

采用熔铸法制备了一种模具用高硬度Zn-Al-Cu(ZAC)合金，并探究了不同退火工艺对其组织演变及力学性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、室温拉伸/压缩试验和布氏硬度计等表征了合金的显微组织、拉伸断口形貌、微区成分和力学性能。结果表明：铸态ZAC合金的组织相结构复杂，包含初生β枝晶、层片状(η+β)/(η+α)共晶共析组织、沿晶ε(CuZn5)相和团聚状θ(CuAl2)相等；随着退火温度从290℃升高至380℃(退火时间为3 h)或保温时间从1 h延长至7 h(退火温度为320℃),合金中均匀分布的β相和ε相增多，合金组织由粗大枝晶及层片状组织转变为均匀细小的粒状组织，合金的布氏硬度和抗压强度先升后降，断后伸长率升高；退火过程中含铜ε相的增多及均匀化是合金获得高硬度、高强度且塑性不被削弱的主要原因。铸态ZAC合金经(320～350℃)×3 h退火后达到较佳的性能匹配，布氏硬度达158.80 HBW,抗压强度达918.55 MPa,断后伸长率达4.6%。

• 单位
  中南大学