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低铝锌合金以其优良的性能而广泛在一些机械加工行业中使用,尤为突出的是三号锌合金,它的力学性能稳定,铸造性能非常优越。但是,三号锌合金在使用过程中也存在着综合性能较差和尺寸不稳定等问题。为了进一步改良三号锌合金的品质,满足工业生产需要,结合当今国内外的研究现状,本论文开展了一些基础与应用研究。为了便于从事锌合金研究的科技工作者快速查找锌合金的热力学和相图数据,收集了有关锌基合金的二元、三元热力学和相图数据,利用Visual Basic语言建立了锌基合金热力学和相图数据库软件,可解决翻看纸质文献效率低的问题。采用平衡合金法,利用扫描电镜-能谱仪技术和X射线衍射技术等分析方法,测定了Zn-Al-Ti三元系370℃富锌角等温截面的相关系,分析了均匀化处理工艺对Zn-4wt.%Al-0.5wt.%Ti (Zn-4Al-0.5Ti)合金组织的影响。在国产ZZnAl4Y合金的基础上,采用Al-5wt.%Ti-1wt.%B (Al-5Ti-B)中间合金对锌合金进行反向变质处理,借助金相显微镜、电子扫描显微镜、X射线衍射分析仪等测试手段分析合金的显微组织,利用万能试验机、布氏硬度仪和冲击试验机分别测试合金的抗拉强度、硬度和冲击韧性,解释了变质处理对ZZnAl4Y锌合金组织与力学性能的影响。与此同时,开发了一种适合该锌合金的理想变质剂,并对其变质效果和变质机理进行了分析研究。实验研究取得以下成果:(1)利用Visual Basic语言编写了锌基合金热力学和相图数据库软件。(2) Zn-Al-Ti三元系370℃富锌角等温截面中存在7个三相区:T+TiZn16+TiZn8、T+TiZn16+η-Zn、T+TiZn+TiZn8、TiZn+TiZn3+TiZn8、T+η-Zn+(α-Al)、T+(α-Al)+TiAl3和T+TiAl3+TiAl2。(3) Zn-4Al-0.5Ti合金铸态组织中不存在T相,而合金在370℃下的均匀化退火24小时后生成了T相,实验结果进一步证实了测试相图的正确性。(4)采用Al-5Ti-B中间合金对锌合金进行反向变质处理后,随着变质剂加入量的增加,合金中析出的初生α-Al相增多,使ZZnAl4Y合金的强度提高。当加入量为0.5%时,合金的塑性和冲击韧性最好。(5) Al-30wt.%Zn-5wt.%Zr-1wt.%B (Al-30Zn-5Zr-B)变质剂对ZZnAl4Y合金有良好的变质作用,变质处理后合金的抗拉强度最大可提高22.3%,硬度提高17.6%,同时延伸率提高28.8%。