陶瓷顆粒強化鋅鋁銅基複合材料研究

Abstract

摘要 利用融體混合鑄造(Compocasting)研製矽酸鋯(Zircon)分散強化ZAS(Zn-4%A1-3%Cu) 合金可以得到耐磨耗的金屬基複合材料(Metal Matrix Composite)。將合金融熔後控 制融湯溫度於固相線與液相線之間，融湯成半融熔(Semi-Solid)狀態後加入直徑 160um 矽酸鋯攪拌，使矽酸鋯與融熔合金潤濕(Wetting) 均勺分散，攪拌過程在真空 下進行，但在大氣下以金屬模鑄造。 複合材料添加矽酸鋯會使抗拉性質劣化。含20vo1%時，抗壓彈性限增加25% 。抗滑動 磨耗特性(Sliding Wear Resistance) 明顯增加，只添加5vo1% 矽酸鋯即可將磨耗速 率降低為ZAS 合金的52% 。950C時效處理造成ZAS 合金尺寸先收縮而後膨脹，複合材 料含20vo1%矽酸鋯時，最大尺寸收縮量降為原來合金的47% ，收縮時間亦縮短。 就模具材料而言，特別著重抗壓性質、耐磨耗性及尺寸精度。在本研究中ZAS 基複合 材料，這些重點均獲得改善。