壓力和振動對鋅合金凝固成形有什么影響呢？鋅合金是一種高性能的環(huán)保材料，在替代銅合金方面具有很大潛力。為了進一步提高鋅合金凝同后的鑄造外形質(zhì)量和力學(xué)性能，從現(xiàn)有的實驗條件出發(fā)，在鋅合金凝固的過程中，利用氮氣對鋅合金的凝固進行壓力處理，并且在此基礎(chǔ)上增加機械振動處理。待材料凝固后，對鑄件進行宏觀組織觀察和拉伸實驗，并進行數(shù)據(jù)分析。 

 

        實驗結(jié)果表明：相對于常規(guī)條件下的凝固，鋅合金壓鑄件在壓力和機械振動條件下凝固所得到鑄件在宏觀組織卜的質(zhì)量得到有效提高，金屬外表面氣孔和縮松的程度變小，通過對鑄件外觀的觀察分析可初步判斷內(nèi)部組織的質(zhì)鼉得到提高。 

 

        鋅金屬具有良好的壓延性、耐磨性和抗腐性，能與多種金屬制成物理與化學(xué)性能更加優(yōu)良的合金。為此，研究開發(fā)新型鋅合金壓鑄件，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。為滿足現(xiàn)代工業(yè)快速發(fā)展的要求，加速開發(fā)鋅合金材料，提高鋅合金鑄造水平，顯得格外重要。在鑄造過程中，使用新的技術(shù)手段，不斷優(yōu)化工藝，提高鋅合金的機械性能，成為材料領(lǐng)域中一一個熱門的課題。

       由于鋅鋁合金的凝固范圍很寬東莞鋅合金壓鑄廠，在通常的鑄造條件下容易產(chǎn)生縮松、縮孔等鑄造缺陷。近年，許多學(xué)者通過使合金在壓力下凝固來改善非平衡凝組織，以減少鋅鋁合金的鑄造缺陷，但壓力一般都不高。陳忠偉等…根據(jù)凝固壓力對A357合金凝固組織的影響發(fā)現(xiàn)，在澆鑄過程中，增大凝固壓力，改善了界面的傳熱效果，使得鑄件的凝固率增大，細化效果更加明顯。 

 

       由于機械振動凝固過程中濃度場和液相流場的分布復(fù)雜，目前有關(guān)鋅合金振動在機械振動下凝固的研究不多，參考文獻也很少見，大部分還處于實驗?zāi)M階段。但有關(guān)其他金屬在機械振動中的凝固結(jié)論依然可以提供可參考性結(jié)論。通過實驗分析了振動對純鋁的凝固方式，使金屬由逐層凝固變?yōu)楹隣钅?，細化組織，在很大程度上增加了等軸晶的區(qū)域范圍。同時利用機械振動可使得液相鋁產(chǎn)生強制對流，加劇型壁和液面上的晶粒游離，明顯改善鑄件的收縮狀況。同時，張德恩等對新型Al—cu系合金施加振動凝固，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著振動時間的加長，振動使得正在長大的晶粒尖端被剪切斷并且形成新的晶核，晶核數(shù)量加大，這些細小的晶核在振動條件下被帶到熔體各處，使得凝固組織得到細化。 

 

        本文主要針對ZA9鋅合金進行研究，通過在凝固過程中運用壓力處理和增加機械振動的方法，改善了宏觀組織性能，從而達到提高鋅合金力學(xué)性能的目的。在熔爐中將ZA9鋅合金棒升溫至440℃后熔化，加入除氣劑與除渣劑進行除氣和除渣。將液態(tài)鋅合金注入鑄型并立即密封后，用不同壓力值的氮氣對凝固過程中的金屬進行壓力處理。為了提高實驗數(shù)據(jù)的精確性，增加實驗的對比度，本實驗第1次中的液態(tài)鋅合金在常壓開始凝固。第2次在氮氣加壓0．1MPa下進行實驗，依次類推，每次鑄造在上一次實驗的基礎(chǔ)上增加0嗎？1MPa的壓力，直到增加至1.0MPa。深圳鋅合金壓鑄鋅合金自然冷卻后，觀察宏觀組織形態(tài)并取樣進行拉伸力學(xué)實驗。完成不同壓力下凝固實驗后，開始進行第2輪實驗，即在凝固的過程中，施加不同頻率的機械振動。 

 

       對比無振動條件下的凝固外形尺寸，觀察變化并分析原因。同時在拉伸機上進行力學(xué)拉伸實驗，獲得材料的屈服強度數(shù)據(jù)。使用直尺和游標(biāo)卡尺對鑄件的縮孔進行直徑和深度的測量，獲得數(shù)據(jù)后進行繪圖。 

 

        對于金屬的常溫力學(xué)性能來說，一般是晶粒越細小，則強度和硬度越高，同時塑性和韌性也越好。這是因為晶粒越細，塑性變形也越可分散在更多的晶粒內(nèi)進行，使塑性變形越均勻，內(nèi)應(yīng)力集中越??；而且晶粒越細，晶界面越多，晶界越曲折；晶粒與晶粒中間犬牙交錯的機會就越多，越不利于裂紋的傳播和發(fā)展，彼此就越緊固，強度和韌性會越好。