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在分析鋅鎳二元鑄造合金平衡相圖的基礎(chǔ)上，借助光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡（自帶能譜儀）對鑄態(tài)鋅鎳合金（9％－11％Ni）的金相組織進(jìn)行觀察和分析；研究用熱處理方法改變鋅鎳鑄造合金金相組織。
關(guān)鍵詞：空相組織;Zn一10%Ni臺金;熟處理
中圍分類號：TG29
文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
文章編號：1000.8365(2002)02.0114.04
隨著機(jī)械工業(yè)、電力工業(yè)、國防工業(yè)和海洋開發(fā)的發(fā)展，民用工業(yè)品的增加，人們對各種產(chǎn)品的防護(hù)裝飾性能的要求亦越來越高，對環(huán)境污染的控制也越來越嚴(yán)，而采用傳統(tǒng)的鍍鋅及鍍鎘工藝顯然已經(jīng)滿足不了生產(chǎn)發(fā)展的需要。近幾年來，人們通過研究發(fā)現(xiàn)，含鎳為8%～12%的鋅鎳臺金電鍍層，不僅具有外觀光亮、毒性低、氫脆小、可焊性好、防護(hù)裝飾性優(yōu)異的特點(diǎn)，而且能取代有毒且價(jià)格昂貴的鍍鎘工藝，提高頗為普及的鍍鋅層的耐磨耐蝕性能 。。為了滿足某研究所及我廠的需要，我們承擔(dān)了電鍍用鋅鎳陽極合金的研制課題。本文主要討論電鍍用鋅鎳二元臺金(含鎳量9% ～l1%)的金相組織及其觀察結(jié)果。
1 實(shí)驗(yàn)方法
將Zn一1號金屬鋅置于3號石墨坩堝內(nèi)，并連同坩堝一起放人設(shè)定溫度為500℃ 的井式電阻爐內(nèi)，升溫送電;等爐溫升至500℃ 并保溫15 min后，即可將爐溫設(shè)定調(diào)至870℃ ，并隨爐溫升至500℃ 、650'12、800℃時(shí)分3批加入配好的NY'電解鎳板，加料時(shí)可用石墨棒適當(dāng)攪拌，當(dāng)金屬液溫度升到850～870℃時(shí)，可立即夾出坩堝進(jìn)行金屬型鑄造，金屬型涂氧化鋅涂料，預(yù)熱溫度為12O～160℃ ，1型2件，其中鑄件的尺寸為10 nm X20 rftrn×300 nm .熱處理溫度為(380±5)℃ .保溫時(shí)間分別為12 h和24 h。鋅鎳合金的化學(xué)成分、組織觀察和能譜分析，則由西安l14廠、西微所和理工大學(xué)共同完成。需要說明的是。制作金相試樣時(shí)，因腐蝕劑的配比不盡相同，從而可能造成熱處理前后相的顏色有所不同。
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
2.1 鋅鎳臺金相圖的分析
圖l是鋅鎳合金的二元平衡相圖由相圖可以看出，當(dāng)鎳含量<2O%(指質(zhì)量百分比)時(shí)，鋅鎳合金的相圖明顯存在著3個(gè)獨(dú)立的相即 相、6相和zn相，二個(gè)轉(zhuǎn)變點(diǎn)，即包晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)和共晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)。 相和6相均屬具有一定溶解度范圍的電子化合物，其分子式分別為：Ni5zn2l和NiZns，Ni的含量范圍則分別為l3 7%～2O%和lO%～lO.7%。Zn相則是以鋅為基的固溶體，其晶體結(jié)構(gòu)與純鋅相同，屬密排六方晶格。包晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)的鎳含量為10.7% ，轉(zhuǎn)變溫度為490℃ ，在該點(diǎn)發(fā)生如下轉(zhuǎn)變：L+y— a，共晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)的鎳含量為0.3% ，轉(zhuǎn)變溫度為418.5 12，發(fā)生L—d+zn的共晶轉(zhuǎn)變。
r相是從液體中直接析出的1種初生相，因此.其鑄態(tài)組織具有明顯的樹枝狀晶結(jié)構(gòu)，已為本次試驗(yàn)所證實(shí)。7相具有復(fù)雜的體心立方晶格，質(zhì)硬而脆，且隨r相中鎳含量的增加，7相的硬度越高(見表1)，脆性越大.
2.2 鑄態(tài)條件下鋅鎳臺金的金相組織
以上分析了鋅鎳臺金在平衡結(jié)晶狀態(tài)下的組織與成分的對應(yīng)關(guān)系 但在鑄造條件下，由于其冷卻速度比平衡結(jié)晶條件下的冷卻速度要大得多，因而鋅鎳合金的組織與成分并不一定會出現(xiàn)象平衡相圖上那種良好的對應(yīng)關(guān)系。為此，對鎳含量分別為9.10%、9.95% 、10 33%、10 48%、10.81%的鋅鎳合金的金相組織進(jìn)行了觀察和分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其鑄態(tài)組織均為三相組成。
