镁合金材料应用简介

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镁合金的应用

镁合金的应用

镁合金的应用镁合金是一种具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性能的金属材料,广泛应用于各个领域。

本文将从航空航天、汽车工业、电子产品、体育器材和建筑工程等方面介绍镁合金的应用。

在航空航天领域,镁合金因其轻质高强的特性成为了首选材料之一。

航空器的重量对其性能和燃油消耗有着重要影响,而镁合金的密度仅为铝的两倍,但强度却接近铝合金。

因此,使用镁合金可以减轻航空器的重量,提高燃油效率,同时保持足够的结构强度。

此外,镁合金还具有良好的机械性能和耐腐蚀性能,能够在极端环境下保持稳定的性能。

在汽车工业中,镁合金也得到了广泛应用。

随着对车辆重量和燃油效率要求的提高,轻量化成为了汽车设计的重要方向。

镁合金因其轻质高强的特性成为了替代钢铁的理想材料。

使用镁合金可以减轻汽车的重量,提高燃油效率,并且不会影响车辆的结构强度和安全性能。

此外,镁合金还具有良好的吸能性能,能够在碰撞事故中起到保护车内乘员的作用。

在电子产品领域,镁合金被广泛应用于手机、平板电脑和笔记本电脑等设备中。

镁合金具有良好的导热性能和机械性能,可以有效地散热和保护电子设备的内部元件。

同时,镁合金还具有良好的屏蔽性能,可以有效地防止电磁干扰,提高设备的稳定性和可靠性。

在体育器材领域,镁合金被广泛应用于高尔夫球杆、自行车和登山用具等产品中。

镁合金具有轻质高强的特性,可以减轻器材的重量,提高使用者的操控性和运动效率。

同时,镁合金还具有良好的耐腐蚀性能,能够在潮湿和多变的户外环境下保持稳定的性能。

在建筑工程领域,镁合金被广泛应用于建筑结构和装饰材料中。

镁合金具有良好的抗拉强度和耐腐蚀性能,可以用于制作建筑的框架和支撑结构。

同时,镁合金还具有良好的可塑性和可加工性,可以制作出各种形状和风格的建筑装饰材料,丰富了建筑的设计和表现形式。

镁合金具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性能,广泛应用于航空航天、汽车工业、电子产品、体育器材和建筑工程等领域。

随着科技的进步和材料研发的不断突破,相信镁合金在更多领域将展现出更广阔的应用前景。

镁合金主要用途

镁合金主要用途

镁合金主要用途镁合金是指将镁作为合金元素与其他金属或非金属元素进行合金化而制成的合金材料。

因其具有低密度、高比强度、优良的抗腐蚀性和高温稳定性等特性,被广泛应用于各个领域。

首先,镁合金在航空航天领域有着广泛的应用。

由于镁合金具有低密度的特点,相比其他金属材料更轻,能在保证其结构强度的前提下减轻飞行器的重量,从而提高燃料效率和载荷能力。

例如,许多飞机的机身、翼梁和发动机零部件都采用镁合金制成。

此外,镁合金还用于航天器和卫星的结构材料,保证了其在极端环境下的安全和可靠性。

其次,镁合金在汽车工业中也有重要的应用。

与传统钢铁材料相比,镁合金具有更低的密度,可以减轻汽车重量,提高燃油效率和减少尾气排放。

同时,镁合金具有良好的抗腐蚀性能,可以在恶劣的环境条件下长时间使用。

因此,在汽车制造过程中,镁合金主要用于车身结构、发动机零部件、传动系统和悬挂系统等方面。

此外,镁合金还在电子电器领域有着广泛的应用。

随着电子产品的小型化和轻量化趋势,镁合金作为一种轻量、高强度的材料被应用于电子设备的外壳、支架和散热器等组件。

同时,镁合金也具有良好的导热性能,能够有效地散发电子设备产生的热量,保证设备的正常工作。

此外,镁合金还在军事工业、体育器材、医疗设备和建筑领域等方面有着重要的应用。

在军事工业中,由于镁合金具有良好的轻量化性能和高强度,可以用于制造军用飞机、导弹和坦克等设备。

在体育器材方面,镁合金材料被广泛应用于高尔夫球杆、自行车框架和网球拍等产品。

在医疗设备中,镁合金的生物相容性和良好的机械性能,使其成为人工骨骼和人工关节等医疗器械的理想选择。

在建筑领域,镁合金被用于制造门窗、天花板和楼梯等结构材料,具有轻质、耐腐蚀、隔音阻燃等特点。

综上所述,镁合金具有诸多优良的性能和特性,广泛应用于航空航天、汽车工业、电子电器、军事工业、体育器材、医疗设备和建筑领域等各个领域。

随着科技的不断进步和对轻量化、高强度材料需求的增加,镁合金的应用前景将会更加广阔。

镁合金的应用

镁合金的应用

镁合金的应用镁合金是以镁为基础的合金,其具有低密度、高比强度、良好的机械性能等优点,因此在各个领域得到了广泛的应用。

本文将介绍镁合金在航空航天、汽车、电子产品和运动器材等领域的应用。

1. 镁合金在航空航天领域的应用航空航天领域对材料的要求非常高,镁合金因其轻便、高强度和优良的特性而备受青睐。

在航空器的结构件中,如机翼、梁和螺栓等部件,使用镁合金可以有效减轻重量,提高燃油效率。

此外,在航天器的推进系统中,镁合金也被用作燃料储存容器和发动机零件,其高热稳定性和耐腐蚀性能能够满足极端工作环境的要求。

2. 镁合金在汽车制造领域的应用随着汽车工业的发展,追求更节能环保的汽车材料成为了行业的趋势。

镁合金因其低密度和高比强度,在汽车制造领域得到了广泛应用。

镁合金可以替代部分钢铁和铝合金材料,降低汽车的整体重量,提高燃油经济性。

汽车零部件如引擎缸体、座椅框架和车身结构等,使用镁合金可以降低车辆质量,提高安全性能和操控稳定性。

3. 镁合金在电子产品领域的应用随着电子产品的不断更新和升级,对材料的要求也越来越高。

镁合金在电子产品领域具有良好的导电性、散热性和抗震性能,因此被广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等设备中。

使用镁合金材料可以提高设备的散热效果,延长电池寿命,并且减轻了设备的重量,使得电子产品更加便携和舒适。

4. 镁合金在运动器材领域的应用运动器材对于材料的要求同样严苛,需要材料具备轻量化、高强度和耐腐蚀等特点。

镁合金在运动器材领域被广泛应用,如高尔夫球杆、自行车车架、网球拍等。

使用镁合金制造这些器材可以减轻运动员的负担,提高运动器材的性能,并且具有良好的耐久性。

总结:镁合金由于其独特的材料特性,在航空航天、汽车、电子产品和运动器材等领域得到广泛应用。

其轻便、高强度和优良的机械性能使得镁合金成为了未来材料发展的重要方向之一。

随着材料科学和制造技术的不断进步,镁合金的应用领域将进一步扩大,并在各个领域发挥更大的作用。

镁合金是什么材料

镁合金是什么材料

镁合金是什么材料
镁合金是一种由镁和其他金属共同组成的材料,有着很广泛的应用领域。

镁合金具有轻质、高强度、耐腐蚀、导热性能好等优点,因此在航空航天、汽车制造、电子设备等领域得到广泛应用。

镁合金具有很低的密度,通常只有铝的2/3,而且有很高的强度。

这使得镁合金成为制造轻量化产品的理想选择,尤其在航空航天和汽车制造领域。

在航空航天领域,使用镁合金可以减轻飞机的重量,提高燃油效率。

在汽车制造领域,使用镁合金可以减少车身重量,提高汽车的操控性和燃油经济性。

此外,镁合金还具有良好的导热性能和耐腐蚀性。

导热性能好使得镁合金在电子设备的散热模块和电池包等领域得到广泛应用。

耐腐蚀性好使得镁合金可以在恶劣的环境中使用,比如海水和化学腐蚀气体的环境下。

然而,镁合金也存在一些问题。

首先,镁合金比较容易燃烧,所以在使用和加工过程中需要注意防火措施。

其次,镁合金在常温下容易发生腐蚀和氧化,需要做好表面防护措施。

此外,镁合金的生产成本相对较高。

总的来说,镁合金是一种具有轻质、高强度、耐腐蚀和导热性能好等优点的材料。

随着科技的发展,镁合金在航空航天、汽车制造和电子设备等领域的应用将会越来越广泛。

然而,为了更好地发挥镁合金的优点,还需要解决其燃烧、腐蚀和氧化等问题,降低生产成本,提高工艺水平。

镁合金的应用

镁合金的应用

镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。

其特点是:密度小(1.8g/cm3镁合金左右),强度高,弹性模量大,散热好,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐有机物和碱的腐蚀性能好。

主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。

目前使用最广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。

主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。

在实用金属中是最轻的金属,镁的比重大约是铝的2/3,是铁的1/4。

它是实用金属中的最轻的金属,高强度、高刚性。

镁合金的应用1 镁合金材料在汽车工业中的应用和发展环境污染与资源紧张的日益加剧要求汽车满足轻量化与环保的要求,因此使用密度较小的镁合金已成为汽车材料未来发展的主要方向之一。

汽车用镁正以年均20% 的增长速度迅速发展,世界各大汽车公司都把已采用镁合金零件的数量作为自身产品技术领先的标志。

目前,汽车工业中镁合金用量较多的地区和国家主要是北美、欧洲、日本和韩国。

综合部分厂家的使用情况,目前镁合金材料主要用来制造的汽车零部件,见表1 所示。

随着材料加工技术与材料性能的不断优化,镁合金在汽车上的应用范围也将逐渐扩大:比如,虽然镁制底盘系统结构件刚刚开始应用,但北美汽车业界估计未来2 年内镁合金在底盘结构方面的应用将增加10 倍以上,而第42 届大众公司股东年会上,大众展出了世界上最经济的小车1L 车,车身空间框架均采用镁合金,比铝车身轻13kg,燃油泵壳、变速器壳、座椅框架等也是用镁合金制成,代表了未来汽车用镁合金的发展方向。

表1 镁合金在汽车零部件上的应用部件系统零部件名称车内构件仪表盘、座椅架、座位升降器、操纵台架、气囊外罩、转向盘、锁合装置罩、转向柱、转向柱支架、收音机壳、小工具箱门、车窗马达罩、刹车与离合器踏板托架、气动托架踏板等车体构件门框、尾板、车顶框、车顶板、IP横梁等发动机及传动系阀盖、凸轮盖、四轮驱动变速箱体、手动换挡变速器、离合器外壳活塞、进气管、机油盘、交流电机支架、变速器壳体、齿轮箱壳体、油过滤器接头、马达罩盖、汽缸头盖、分配盘支架、油泵壳、油箱、滤油气支架、左侧半曲轴箱、右侧半曲轴箱、空机罩、统左抽气管、右抽气管等底轮毂、引擎托架、前后吊杆、尾盘支架盘2 镁合金材料在航空航天工业中的应用和发展航空材料减重带来的经济效益和性能的改善十分显著,商用飞机与汽车减重相同质量带来的燃油费用节省,前者是后者的近100 倍。

镁合金的应用

镁合金的应用

镁合金的应用镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。

其特点是:密度小(1.8g/cm3镁合金左右),比强度高,比弹性模量大,散热好,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐有机物和碱的腐蚀性能好。

主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。

目前使用最广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。

主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。

在实用金属中是最轻的金属,镁的比重大约是铝的2/3,是铁的1/4。

它是实用金属中的最轻的金属,高强度、高刚性。

镁合金的应用领域1、航空航天领域结构减重和结构承载与功能一体化是飞机机体结构材料发展的重要方向。

镁由于其低密度、高比强度的特性使得其很早就在航空工业上得到应用。

航空材料减重带来的经济效益和性能的改善十分显著,商用飞机与汽车减重相同重量带来的燃油费用节省,前者是后者的近100倍。

而战斗机的燃油费用节省又是商用飞机的近10倍,更重要的是其机动性能改善可以极大提高其战斗力和生存能力。

正因为如此,航空工业才会采取各种措施增加镁合金的用量。

2、军事领域镁合金重量轻、比强度和刚度好、减振性能好、电磁干扰屏蔽能力强等特点能满足军工产品对减重、吸噪、减震、防辐射的要求。

3、汽车领域镁合金用作汽车零部件通常表现为以下优点:1)提高燃油经济性综合标准,降低废气排放和燃油成本,据测算,汽车所用燃料的60%消耗于汽车自重,汽车每减重10%,耗油将减少8%-10%;2)重量减轻可以增加车辆的装载能力和有效载荷,同时还可改善刹车和加速性能;3)可以极大改善车辆的噪音、振动现象。

4、摩托车领域50多年来,经过不断的技术革新,镁合金在摩托车上的应用也不断在广度和深度上进行扩展,应用车型从赛车扩展到运动型摩托、轻便型摩托、概念型摩托,覆盖欧美日十几种主要摩托车品牌,镁合金应用部件涵盖动力系统,传动系统以及各种摩托车附件四十余种,其中仅英国的Dymay轮毂就应用多达400种车型。

国内摩托车镁合金的应用尚属空白,重庆隆鑫率先试制出型号为LXl50的“镁合金绿色概念摩托车”,在国内引起了广泛的关注,所采用的12个零部件如今已有3个实现了规模化生产。

镁合金工程应用情况以及典型案例

镁合金工程应用情况以及典型案例

镁合金工程应用情况以及典型案例一、镁合金的工程应用情况镁合金是一种轻质高强度的金属材料,具有优异的物理和化学性能,被广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。

目前,全球镁合金产量已经达到了约100万吨,其中中国是最大的生产国家。

1. 航空航天领域在航空航天领域,镁合金主要用于制造飞机和火箭等部件。

由于镁合金比铝合金轻20%左右,并且具有较高的强度和刚性,因此可以减轻飞机重量,提高飞行速度和燃油效率。

此外,在高温环境下,镁合金仍然可以保持较好的强度和稳定性。

2. 汽车领域在汽车领域,镁合金主要用于制造发动机、变速器、底盘等部件。

与传统材料相比,使用镁合金可以显著降低汽车重量,并且提高燃油效率和排放标准。

此外,在碰撞测试中,使用镁合金制造的汽车部件具有更好的抗撞性能。

3. 电子领域在电子领域,镁合金主要用于制造电池壳体、手机外壳等部件。

由于镁合金具有优异的导电性和导热性,因此可以提高电池的充放电效率,并且使手机更加轻便。

二、典型案例1. 镁合金在航空航天领域的应用:ARJ21飞机ARJ21飞机是中国自主研发的支线客机,采用了大量的镁合金材料制造部件。

例如,飞机机身前部和后部的壳体、前缘襟翼等部件都采用了镁合金材料。

使用镁合金可以减轻飞机重量,提高飞行速度和燃油效率。

2. 镁合金在汽车领域的应用:宝马i3宝马i3是一款纯电动车型,采用了大量的镁合金材料制造车身和底盘等部件。

例如,车身前部和后部的骨架、底盘悬挂系统等都采用了镁合金材料。

使用镁合金可以显著降低汽车重量,并且提高燃油效率和排放标准。

3. 镁合金在电子领域的应用:苹果手机苹果手机是一款非常流行的智能手机,采用了大量的镁合金材料制造外壳和内部结构。

例如,手机外壳、电池壳体等都采用了镁合金材料。

使用镁合金可以使手机更加轻便,并且提高电池的充放电效率。

三、结论随着科技的不断发展,镁合金的应用领域将会越来越广泛。

尽管目前还存在一些技术难题和生产成本较高等问题,但是相信这些问题都可以通过不断的研究和创新得到解决。

有色金属镁的用途

有色金属镁的用途

有色金属镁的用途镁是一种轻金属,具有较低的密度和较高的强度。

它在各个领域都有广泛的用途,包括工业、汽车、航空航天、电子、医学等。

下面是有关镁的用途的一些细节。

1. 轻合金制造:镁以其轻盈的特性和高强度成为制造轻合金的理想材料。

轻合金主要由镁和铝等金属组成,具有优异的机械性能和耐腐蚀性能。

它们常被用于航空航天、汽车制造和运动器材等领域。

2. 汽车制造:镁合金在汽车制造中具有广泛的应用。

它们可以用于制造车身和引擎部件,如缸体、曲轴和连杆。

镁合金的使用可以减轻车辆重量,提高燃油效率并降低尾气排放。

3. 航空航天:镁合金在航空航天领域中也有重要的应用。

轻盈且具有高强度的镁合金可用于制造飞机和火箭发动机零件。

使用镁合金可以减轻飞机的重量,提高飞行性能和燃料效率。

4. 电子产品:镁合金也被广泛应用于电子产品制造。

例如,镁合金可用于制造笔记本电脑、平板电脑和智能手机的外壳等零件。

镁合金的使用可以增加产品的强度,并具有良好的散热性能。

5. 医疗行业:镁的生物相容性使其成为一种非常有价值的材料,在医疗行业中使用广泛。

例如,镁合金可以用于制造人工骨骼和骨钉等医疗器械。

此外,镁还可以用于制造修复骨折的锥骨板和钛镁合金脊椎螺钉等器械。

6. 化学工业:镁广泛应用于化学工业中的多个方面。

镁粉末常被用作金属涂层、电池和火药的原料。

此外,镁可用作配合剂,用于催化剂制备和金属加工等领域。

7. 防腐蚀涂层:镁具有良好的耐腐蚀性能,因此常用于制备防腐蚀涂层。

镁涂层可以应用于金属制品和设备表面,以防止氧化和腐蚀。

总的来说,镁在许多不同的领域中都有广泛的应用。

其轻盈的特性和高强度使其成为制造轻合金的理想选择,在汽车、航空航天、电子和医疗行业等领域发挥着重要作用。

镁合金的使用可以减轻重量、提高性能并具有较好的耐腐蚀性能,因此将继续在各个领域中得到广泛的应用和发展。

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镁合金材料应用简介庄顺英zsy@摘要::以下是转载,主要介绍镁合金材料的特性、种类、成型条件和处理工艺。

关键词: 如:性能,特点,压铸设备,成型技术等镁合金材料一直是作为机械零件来应用的,近年来,由于3C产品的轻薄化,使得镁合金产品在3C领域有着较为广泛的应用。

这种金属材料的特点,决定了它的加工方式与注塑产品有很大的不同,所以在这里对镁合金材料做个简单的介绍,主要包括镁合金材料简介、镁合金压铸设备简介、镁合金压铸模具简介和典型零件工艺流程简介,给大家在设计镁合金产品时做一个参考。

一、镁及镁合金材料简介1、物理化学性能镁为银白色金属,原子序数为12,原子量为24,是目前实际应用中重量最轻的结构金属。

镁的密度1.74 g/cm3,熔点650℃,沸点1107℃,比热1.03KJ/(kg* K),线胀系数26×10-6/ K,弹性模量45GPa(在常用金属中是最低的)。

气氧化,生成一层很薄的氧化膜,但这种薄膜不致密,疏松多孔,而且脆性较大,远不如铝合金氧化膜坚实,所以镁的耐蚀性很差。

镁属于活泼金属,化学活性很强,与其他金属接触时会产生电化学腐蚀,即使皮膜处理后,也不能完全防止腐蚀。

2、机械性能及合金化纯镁的机械性能较低,屈服强度σs=90MPa,抗拉强度σb=200MPa,延伸率:δ=11.5%,断面收缩率ψ=12.5%,一般不能直接用做结构材料。

因此,人们根据不同的使用要求,在镁中加入铝、锌、锰、硅、锆、铈等合金元素,创造出多种不同性能的镁合金。

铝的合金化可以改善机械强度,提高铸造性能,同时赋于材料热处理强化效果,但随着铝含量的增加,材料的延展性和断裂强度逐渐下降。

锌的合金化能改善机械强度,在含量适当时,能改善合金的塑性,但锌对铸造性能有不利的影响,增加形成疏松和热裂纹的倾向。

锰的合金化对提高耐腐蚀性能也十分有利,因为Mn可与合金中的Fe形成化合物作为熔渣被排除,消除Fe对镁合金耐蚀性的有害影响。

硅和其它稀有元素的镁合金,能促使形成细小的微粒分布在晶粒的周围,改善镁合金的高温蠕变性能,当然,这些合金在室温下也具有良好的机械性能。

合金化的个作用:第一,提高镁的机械性能;第二,降低液相温度,增加流动性,改善镁合金的铸造性能,减小收缩倾向;第三,针对镁合金在150℃以上,强度显著下降的特点,增强镁合金的高温抗蠕变性能。

3、镁合金的命名在国内的镁合金行业和台湾,镁合金的命名基本都是沿用美国ASTM标准。

镁合金的命名规则见下表:4、镁合金的分类镁合金按成形工艺方法,分为变形镁合金和铸造镁合金两种,当然,针对材料的成形特点,其合金元素是不一样的。

由于变形镁合金工艺技术尚没有大规模的商用,在这里就不介绍了。

当前的镁合金产业,主要使用铸造成形工艺,而且基本上都是采用压铸成型,这里就主要介绍压铸镁合金。

目前工业上应用的压铸镁合金主要有4个系列,即AZ系列(Mg-Al-Zn)、AM系列(Mg-Al-Mn)、AS系列(Mg-Al-Si)、AE系列(Mg-Al-稀土)。

最常用的压铸镁合金是AZ91系列,其具有优良的压铸性能和机械强度,具有较好的延展性,同时可以进行热处理强化。

主要用来制造汽车零件、计算机零件、手机零件、运动器材、种外壳和盖、支架、电动工具等。

AM系列含有较少量的铝,具有高的延展性和较好韧性,适合冲击载荷。

主要制作安全性能要求较高的零件,AM60和AM50在汽车备件中得到很多的应用,如仪表板、方向盘和底座等。

目前AZ及AM这两个系列合金占汽车镁构件的90%,但它们在150℃以上时强度显著下降。

为改善合金在150℃以上的抗蠕变能力,开发的AS41系列合金,能在170℃范围内,同时具有较好的伸长率、屈服强度、抗拉强度。

利用稀土元素对Mg-Al基合金强度及抗蠕变能力的有利影响,开发的AE42系列合金,比AS41系列合金具有更强的抗蠕变抗力,能在200-250℃下长期使用。

材料选择上,除非有特殊的性能要求,AZ91系列合金应该是第一选择,因为随铝含量的减少,铸造性能下降,要求较高的铸造温度,因此在满足性能的前提下,尽可能选择含铝量大的镁合金。

5、镁合金的特点综合来讲,镁合金有以下特点:●密度小,重量轻镁合金密度为铝合金的2/3,铁合金的1/4,为塑料的1.5倍,是所有结构用合金中最轻的。

●比强度(用强度与密度之比来衡量)高从上表看,镁合金的屈服强度在230-250MPa,比一般的金属及合金低,但是其密度小,比强度比铝合金、钢、塑料都高。

也就是说,等强度设计时,重量比其它材质轻。

●比刚度(用弹性模量与密度之比来衡量)高镁合金的比刚度与铝合金、钢相当,约是塑料的2倍。

●吸振性好镁合金的弹性模量小,更容易吸收外来的冲击,可使用在减振吸噪场合。

●出色的EMI保护性能镁合金是金属,本身就是优良导体,抗电磁干扰,也可以用作屏蔽零件。

●良好的热导性铝合金的导热系数在常用金属中是最高的,镁合金的热导率仅次于铝合金。

●良好的充型能力镁合金熔融液体粘性低,流动性好,易于铸造充型。

●优良的切削加工性镁合金导热性能良好,硬度、强度适中,加工时不易损刀。

●不侵蚀铁和钢镁不与铁元素合金化,可延长压铸型腔的使用寿命。

●抗蚀性差镁合金使用时要采用氧化处理和涂装等保护措施来防止表面氧化。

同时也可以利用该特点,把镁合金作为电化学腐蚀的阳极,防止其它金属腐蚀。

广泛应用于长距离输送的地下铁制管道、石油储罐和轮船壳体的等的保护上。

●环保材料镁合金可完全回收循环使用,可再生利用性好,对环境无污染。

正是由于这些特点,镁合金被广泛应用于汽车、摩托车、航天、航空、军事、家电及3C等领域。

二、镁合金压铸设备简介镁合金行业最常用的成型方法是压铸,压铸时,由于压射速度高,当镁液充填到模具型腔时,不可避免会有金属液紊流及卷气现象发生,造成工件内部和表面产生孔洞缺陷。

近年来为解决压铸的一些生产缺陷发展起来的半固态射出成型技术,在慢慢的兴起应用,下面对这两种铸造方法及设备作简单介绍。

1、压铸压铸是压力铸造的简称,是将熔融合金在高压、高速条件下充型,并在高压下冷却凝固成型的一种精密铸造方法,其最终产品是压铸件。

根据把镁液送入金属型腔的方式,压铸机可分为热室压铸机和冷室压铸机两种。

●热室压铸机压室直接浸在坩埚内镁液中,长期处于被加热状态,压射部件装在坩埚上方。

每个工作循环,直接压铸坩埚内的镁液,生产快速、连续,易实现自动化。

优点:生产工序简单,效率高;金属消耗量少,工艺稳定;压入型腔的镁液较干净,铸件质量较好;镁液压人型腔时流动性好,适于压薄壁件。

缺点:压室、活塞及坩埚长期浸在镁液中,影响使用寿命;对这些热作材料要求较高。

镁合金热室压铸机更适合生产一些薄壁而外观要求较高的零件,如手机和掌上电脑外壳等,但由于工作循环中增压较小,一般不适用于汽车、航天航空等大型、厚壁、大载荷的零件。

●冷室压铸机每个工作循环,由手工或自动定量给料装置把镁液注入压室内,铸造周期比热室压铸机要长些。

特点是:压射压力高,压射速度快,可以生产薄壁件,也可以生产厚壁件,适用范围宽;压铸机大型化,且压铸合金种类容易更换,也可与铝合金并用;压铸机的易损件比热室压铸机的便宜。

多数情况下,对大型、厚壁、大载荷和有特殊要求的压铸件采用冷室压铸机生产。

●影响因素影响压铸成型的因素很多,主要有:压射压力,充填速度,浇注温度,模具温度。

◆压射压力压射压力,在充模结束时,压射冲头作用在金属液面上的压力,一般在压铸机基本参数中已给出。

压射比压:在充模结束时压射冲头作用在单位面积金属液面上的压力。

压射比压P = 4F/πd2 ,其中F为压射压力,d为压室直径。

压射比压与压射压力成正比,与压射冲头的截面积成反比,其大小可通过调节压铸机的压射压力和更换不同直径的压室来实现。

压射比压是确定压铸件成形及致密性的重要参数,压射比压过大会提高压铸机吨位,从而增加压铸件的成本,压射比压过小,就会使压铸件产生充不满、气孔等缺陷,从而影响铸件质量。

◆充填速度充填速度,是指熔融金属地压射冲头压力的作用下,通过内浇口时的线速度。

影响充填速度的因素有压射速度,压射比压和内浇口截面积等。

根据等流量连续方程:A1*V1 = A2*V2V1:压射速度(m/s)A1:压室冲头面积(m2)V2:充填速度(m/s)A2:内浇口截面积(m2)在设计压铸模时,内浇口一般预留出修模位置,以便在试模时修整截面大小。

若内浇口面积过小,充型压力损失增加,加大压铸机负荷,而且充填速度过大,液态金属呈喷射状高速进入型腔,容易冲蚀型腔,影响模具寿命,而且内部组织气孔量增加。

当浇口尺寸足够大以后,充填速度控制主要是通过调节压射速度来实现。

◆浇注温度镁合金熔点在650℃左右,一般浇注温度选择为660~680℃。

浇注温度过低不利于充型,易产生冷隔、充型不满等缺陷,浇注温度过高则易产生毛刺及在压铸件内形成严重的缩孔、疏松缺陷,并加重对压铸型腔的热冲击。

◆模具温度一般模具温度选择为200~220℃。

压铸模温过低,会使冷速过快,导致压铸件表面快速形成硬壳,不利于充型和凝固补缩,易形成冷隔;模温过高则易造成粘模拉伤。

2、半固态射出成型技术半固态射出成型法,是为了改善压铸的缺陷,近年来由美国THIXOMAT公司新发展出来的成型技术,是利用射出机将管料内加热到半固态、且具有球状固相的镁合金浆料送入模具内成型的方法。

加工出来的产品,材料具有高致密性,适合高强度要求场合,是具竞争力的镁合金成型方法。

因为射出的材料是半固态,所以流动性较低,属层流模式,比较不会产生卷气问题,工件表面孔洞缺陷比较少。

射出成型周期是压铸的2-3倍。

此外,半固态材料凝固收缩量小,故成品尺寸容易控制,也比较不会变形。

半固态射出成型法,用的原料是3-5mm长的镁粒,成本比压铸用的镁锭高。

半固态射出成型法,需要的工作压力比压铸大得多,机器成本比压铸高,维护费用高,整体投资成本也比压铸造高。

三、镁合金压铸模具简介1、压铸模的使用特点在压铸过程中,压铸模的工作条件极其恶劣,它们经受机械磨蚀、化学侵蚀和热疲劳的反复作用。

◆金属液在高压、高速下进入型腔,对模具成形零件的表面产生激烈的摩擦和冲击,使模具表面产生侵蚀和磨损。

◆金属液在浇注过程中难免有杂质带入,杂质与型腔表面产生复杂的化学作用,如铜合金中的锌较快地扩散到模具表面,形成一种较脆的化合物,铝和铁的化合物像刀刃一样,加速了裂纹的形成和发展。

◆热应力是模具成形零件表面产生裂纹的主要原因。

由于模具材料热传导的关系,成型时模具内表面温度急剧上升,与内部产生很大的温差,从而产生内应力。

当金属液充填型腔时,型腔表层首先达到高温而膨胀,而内层模温较低,相对的膨胀量小,使表层产生压应力。

开模后,型腔表面与空气接触,受到压缩空气及涂料的激冷而产生拉应力。

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