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本课题系统考察了热处理工艺对高铝锌合金组织和性能的影响,得出了最适合高铝锌合金的分级热处理工艺。系统考察了合金中偏析最严重的铜元素的分布和作用,结合各种元素的迁移过程,得到热处理工艺对元素分布的影响规律,为定制合金热处理工艺提供理论依据。本文对热处理工艺对合金整体性能和不同组成部分性能之间的关系进行了讨论。主要研究结果如下:(1)锌铝二元合金由树枝状α基体和包裹在其周围的α+η共析体组成。铜元素的加入对锌铝合金树枝状结构没有影响,铜元素含量较低时,铜元素主要固溶于锌、铝元素为溶剂的固溶体中,铜元素含量较高(3%以上)时,则和Zn一起析出为ε相,分布于晶界。随着铜含量的进一步增加,ε相的数目与尺寸均增加。(2)在实验成分范围内(0-5%Cu),随着铜元素含量的增加,锌铝合金的硬度呈升高趋势。在导致合金硬度提高的诸因素中,固溶强化效果好于ε相析出的效果。磨损量随硬度的提高而降低,摩擦系数则在铜含量为2-3%时最低。(3)固溶热处理使Zn-40Al-4Cu合金元素分布变得均匀,树枝晶转变为块状,α相随着固溶处理的进行数目略微增加,而共析体数目则减少;ε相变得圆整,数目和尺寸均减小。固溶处理增加了Zn-40Al-4Cu合金硬度和耐磨性,但随着固溶时间的增加,合金布氏硬度下降,α相显微硬度一直提高,共析体显微硬度持续下降。(4)分级固溶处理可进一步提高Zn-40Al-4Cu合金布氏硬度和α相显微硬度,提高耐磨性。经380℃×3h+400℃×1h+水淬热处理后合金的综合性能最为理想。(5)分级固溶处理提高了ZA40合金的成分均匀性、硬度和耐磨性。降低ZA40合金的摩擦系数。(6)经分级热处理后的ZA40合金磨损量随载荷增加而增加,随线速度增加而降低;摩擦系数则在中等载荷时较低。