鎂課堂：（七十七）擠壓鑄件的力學(xué)性能
2016年11月03日 9:12 6088次瀏覽 來(lái)源： 中國(guó)有色網(wǎng) 分類： 鎂資訊 作者： 王祝堂
鎂合金擠壓鑄造成形技術(shù)是一種先進(jìn)的工藝，是一種理想的近凈成形技術(shù)，特別適合生產(chǎn)高端精密零件，在汽車、摩托車、航空航天器等領(lǐng)域具有的實(shí)用價(jià)值與應(yīng)用前景潛力巨大。擠壓鑄件可簡(jiǎn)稱擠鑄件，其性能接近鍛件的，而其性價(jià)比遠(yuǎn)大于鍛件的，從而此工藝已部分取代常規(guī)鑄造工藝與壓鑄工藝用于工業(yè)化生產(chǎn)鋁合金、鎂合金及其復(fù)合材料零件。
鎂合金擠壓鑄造鑄型溫度為200℃~300℃，充型壓力50N/mm2~150N/mm2，鑄型涂料為石墨，熔體澆注溫度為30℃~140℃。若擠壓力高宜加厚模具壁厚，以能承受施加的力。
以不同工藝生產(chǎn)的AZ91件的力學(xué)性能見(jiàn)圖1，不同鑄造方法生產(chǎn)的鎂合金零件的品質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1。由所列的性能可見(jiàn)，擠壓鑄造的鎂合金件具有最佳的力學(xué)性能，特別是塑性。鎂合金擠壓零件的表面遠(yuǎn)比壓鑄件的優(yōu)秀，鑄造缺陷幾乎沒(méi)有，即使有也比壓鑄的輕得多。
一些鑄造性能較差的鎂合金可通過(guò)擠壓鑄造成形，這有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。此外，鎂合金在壓力作用下其熔點(diǎn)與合金元素固溶度會(huì)有變化，為此，英國(guó)高技術(shù)金屬研發(fā)公司（High-Tech Metals R&D Ltd.）研發(fā)的HTM1鎂合金具有很好的性能，在180℃具有很好的抗蠕變性能與力學(xué)性能（圖2）。
鎂合金擠壓鑄造技術(shù)有許多優(yōu)點(diǎn)，在以鎂代鋁、塑、鋼方面取得了一定的進(jìn)展，但取代總量還很少，原因之一是所用顆料原料不易獲得，技術(shù)被國(guó)外壟斷，裝備也復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，可用于擠壓鑄造的鎂合金只有AZ91D、AM50A和AM60B。雖然中國(guó)是全球最大的原鎂生產(chǎn)國(guó)，產(chǎn)量已超過(guò)820kt/a，但鎂合金零件的擠壓鑄造尚未起步中，亟待加強(qiáng)對(duì)此技術(shù)材料及設(shè)備的研發(fā)，推進(jìn)鎂合金工業(yè)發(fā)展。
圖1 不同工藝生產(chǎn)的AZ91鎂合金的力學(xué)性能
圖2 HTM1鎂合金與ZCM711、QH21、QE22鎂合金力學(xué)性能的對(duì)比。
表1 不同鑄造工藝生產(chǎn)的鎂合金工件的性能比較 注：1表示最好，4表示最差。
責(zé)任編輯：于璐
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