Zn-Al系二元相图的研究.pdf

——重有色合种铸造及有色合金2006年第26卷第6期

Zn．AI系二元相图的研究

摘要利用高温X射线衍射法(XRD)、示差扫描量热分析法(DSC)、热膨胀法(PRD)等方法重新测定zn—Al二元体系相
图。在XRD曲线图中口(ZnA1)相的存在，表明存在卢(ZnA1)固溶单相区；DSC曲线图表明在274．一279℃范围内存在共析
相变反应；PRD曲线图表明在340℃不存在相变反应。综合XRD、DSC和PRD结果，绘制了部分zn-Al二元体系相图，为高
铝锌基合金的实际相变应用提供参考。
关键词zn．Al合金；高温x射线衍射法(XRD)；示差扫描量热分析法(DSC)；热膨胀法(PRD)
中图分类号TG146．13；TG113．14文献标志码A文章编号1001—2249(2006)06—0387—03
zn．Al系平衡相图的研究已有90多年的历史，但部粉末样品均在RigakuD／max2500上进行步进扫描，
至今仍然没有统一的认识。目前存在两种以上的zn-配备高温附件。试验条件为：管电压为40kV，管电流
Al系平衡相图。常用的两种zn—Al二元相图¨j，除了为200mA，加热速率为2~C／min，步进1。／min，20角范
特殊点线的成分和温度稍有差别外，两者最大的区别在围为35。～47。，使用CuK辐射，石墨单色器，利用
于是否存在卢(ZnA1)固溶单相区，是否存在卢(ZnA1)JADE5软件进行谱线分析。
相。本课题利用高温x射线衍射法(XRD)、示差扫描1．3示差扫描量热分析法(DSC)
量热分析法(DSC)、热膨胀法(PRD)等方法重新测定部合金试样的相转变温度用德国NETZSCH
分zn—Al二元体系相图，为高铝锌基合金的实际相变应STA409PC综合热分析仪测定，使用Al：O坩埚，所用试
用提供参考。样质量约为20—30mg，升温速率为5~C／min，升温范
l试验方法围为30～650℃。
1．4热膨胀法(PRD)
1．1合金的制备
试验设备是德国耐驰仪器制造有限公司的
熔炼设备采用法国产DUCATRONS6fie3高频感应NETZSCHDIL402C型水平推杆卧式膨胀仪。所用试
炉，熔制合金所用的材料是纯度为99．999％的zn和标称样尺寸为66mm×25mm；要求两端面平行，圆柱面光
纯度为99．99％的Al，采用精炼法进行熔制“J。采用滑。在静止的空气中加热，加热速率为1~C／min，数据
Pulsar金属分析仪测得合金名义成分，zn含量分别为
收集范围为30～440℃。
10．O％、20．0％、30．0％、35．0％、40．0％、49．0％、55．0％、
61．3％、65．0％、69．5％，相对误差为O．2963％。2试验结果与分析
1．2高温x射线衍射法(XRD)
2．1XRD分析结果
高温相的成分由高温x射线粉末衍射来确定。全
图1是合金试样在不同温度下的XRD曲线。

37383940414243dd45463738394O414243444546373839404l42434445463839404l4243444546
2o／(。)20／()2e／()2o／(。)

(a)W(Zn)=49．0％，300℃(b)(Zn)=61．3％，345℃(c)(Zn)=65．O％，300℃(d)(Zn)=69．5％，360℃
图l合金试样不同温度XRD曲线

收稿日期：2006—01—20
基金项目：广西教育厅高校科学研究项目(AA1644)；广西科技厅科技攻关资助项目(AA701006)
第一作者简介：汤宏群，女，1972年出生。讲师，广西大学机械工程学院机械工程研究所，南宁(53ooo4)．电话：0771—3231238，E—mml：hqt~[e-mail]
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种铸造及有色合金2006年第26卷第6期

根据高温X射线衍射结果，得到合金成分为表2DSC试验结果
49．O％、61．3％、65．0％、69．5％的各成分点在不同测
试温度下的相成分，见表1。
表1XRD试验结果

2．3PRD分析结果
2．2DSC分析结果
图3是合金试样PRD曲线图。
图2是合金试样示差扫描量热分析法典型DSC曲
合金PRD曲线图，基本呈上升趋势，仅在一些温度
线图。
点存在转折拐点，得出的相转变温度见表3。
表3PRD试验结果

曼
量

图2合金试样热分析典型DSC曲线图
根据DSC曲线图找出合金相转变开始温度和结束
温度。每种试样测3次取平均值得出对应的数据见表
2。

{呈
0
童
司

(a)ll，(Zn)=35．0％(b)I／3(Zn)；49．0％(c)"(Zn)=61．3％(d)l，(Zn)=69．5％
图3合金试样PRD曲线

3结论
~psc~
—--’、^PRD
一点
图4是根据