镁合金制件的铸造成形
铸造镁合金zm6砂型铸造工艺简析
铸造镁合金zm6砂型铸造工艺简析一、镁合金的特点你说镁合金，大家都会想，它的优势不就是轻嘛？对没错，镁合金的特点就是轻、强、耐腐蚀，而且能承受高温。
想想看，汽车、飞机这些啥高端科技，镁合金也能大显身手。
尤其是ZM6这个合金，不仅硬度高，耐磨性好，热膨胀系数小，简直是打造轻质零部件的不二选择。
听起来是不是挺炫酷的？而且这个ZM6合金，质量稳定，成型效果也好，特别适合用来做砂型铸造，啥是砂型铸造呢？就是说我们要用沙子当模具，把合金溶液倒进去，最后凝固成一个完整的零件。
这就像我们平时玩泥巴，想做个小玩具，捏捏就好，可是这个“沙子泥巴”用的是工业级材料，结果出来的可不是玩具，是有高强度和高要求的部件，简直是妙不可言！二、砂型铸造工艺一说到砂型铸造，大家脑海里可能浮现的就是那些传统的“大铁锅”式的生产过程，跟老式铁匠铺的场景差不多，都是手工打模，灰尘四溅的。
现代的砂型铸造已经不再是“粗糙”的代名词了。
ZM6镁合金的砂型铸造过程其实相当精准，得准备好合适的砂子，这砂子可不能是普通沙子，要挑选那种颗粒均匀、硬度较高的砂子，保证它能承受合金高温的“煎熬”。
然后，就得把这砂子捏成一个合适的模具，模具里得有个空腔，才能让液体合金流进。
就是铸造的“核心”部分——浇注！把液态的ZM6合金倒进模具，合金温度可不低，得保持在700度左右，没点儿技术那是“吓死个人”！但是，别怕！这过程看似危险，实则在“稳稳的技术流”操作下，合金会流入模具的空隙，接着就开始凝固，形成我们想要的零件。
三、铸造后的处理铸造之后，这个零件虽然已经成型了，但它的表面肯定是有些粗糙的。
就像咱们在沙滩上捏的沙雕，虽然形状大致出来了，但要想更完美，还得打磨打磨。
镁合金的铸件表面经常需要进行喷砂处理，这样就能去除杂质、提高表面质量。
然后，经过一些热处理，比如淬火、回火，来提高它的硬度和强度，毕竟轻巧的镁合金虽然好，但要确保零件在实际使用中不轻易损坏，还是要“锤炼”一番的。
锻造镁合金及影响锻造成形的几个关键因素
锻造镁合金及影响锻造成形的几个关键因素1 引言镁合金是较轻的金属结构材料，具有高的比强度和比刚度、良好的阻尼、电磁屏蔽及尺寸稳定性、易加工、可回收等特点。
近年来，镁合金在汽车、通讯、3C产品、交通运输、家用电器、新能源等领域中的应用增长迅速。
目前，镁合金产品的成形方式主要是铸造，其中尤以压铸件为主导，但压铸产品性能、可靠性、成品率、材料利用率和设备能力等都受到限制，且无法满足航空、军工等领域中高性能结构件的要求。
锻造镁合金具有更高的强度、更好的延展性和更多样化的力学性能，从表1及图1给出的不同成形方法的镁合金件及几种常用锻造镁合金的典型力学性能可以看出，锻造成形方法能获得满足更多需要的高性能镁锻件，是铸造镁合金产品所无法取代的。
表1几种常见锻造镁合金的典型力学性能但是几十年来，镁合金的锻造产品仅用在很少的几个方面，主要原因是镁合金自身塑变特性决定其难于锻造成形，制造成本较高，产品价格昂贵。
图1变形、砂型铸造、压铸镁合金的屈服强度与延伸率有关镁合金锻造成形方面的研究投入不多，成果也相对较少。
上世纪90年代，国内李相容、关学丰、王迪瓒等曾进行了镁合金锻件方面的研究，但仅有哈尔滨的研究者在1998年锻制出力学性能，高、低倍组织和尺寸精度均符合要求的上机匣，是目前国内最大的镁合金锻件。
随后的几年没见有该方面的报道。
直到2002年的TMS镁讨论会上才展示了汽车上使用的部分镁合金锻造产品，但主要是挤压或轧制板材、管材和棒材，真正的高性能镁合金模锻件仍很少看到。
最近两三年来，德国、日本、以色列等其他国家在镁合金锻造方面都做了许多工作。
2003年K.U.Kainer报道了用三轴锻造工艺制备出多种能承受极高的静态和动态交变载荷直升机及赛车发动机镁合金锻件，且这些锻件能服役于航空、汽车等工业领域的高温环境中。
镁合金锻造正日益受到重视，但目前，我国基本上还是一片空白。
本文从最常用的两类锻造镁合金着手，重点论述了镁合金锻造成形的特点、影响锻造成形的几个关键因素及研究概况，为锻造镁合金的研制提供参考。
稀土镁合金铸件腔内气体保护成形方法
稀土镁合金铸件腔内气体保护成形方法稀土镁合金铸件是一种高强度、轻质、耐腐蚀的材料，广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
然而，稀土镁合金铸件的制造过程中存在氧化、气孔等缺陷，影响其性能和质量。
因此，采用气体保护成形方法可以有效地解决这些问题。
气体保护成形方法是在铸件腔内注入惰性气体，如氩气、氮气等，形成一定的气氛，防止铸件与空气接触，从而减少氧化反应和气孔的产生。
同时，气体保护还可以提高铸件的表面质量和成形精度。
在稀土镁合金铸件的制造过程中，气体保护成形方法可以采用以下步骤：
准备好稀土镁合金铸件的模具和熔炼设备。
将稀土镁合金加热至熔点，然后将其倒入模具中。
接着，将惰性气体注入铸件腔内，形成一定的气氛。
气体的注入可以通过喷嘴、管道等设备进行，注入量应根据铸件的大小和形状进行调整。
在注入气体的同时，需要控制铸件的温度和冷却速度，以确保铸件的成形质量。
一般来说，稀土镁合金铸件的冷却速度应适中，过快或过慢都会影响铸件的性能和质量。
将铸件从模具中取出，进行后续的加工和处理。
在加工过程中，需
要注意保持铸件表面的光洁度和平整度，避免产生划痕和凹凸不平的情况。
气体保护成形方法是一种有效的稀土镁合金铸件制造技术，可以提高铸件的质量和性能，降低生产成本，具有广泛的应用前景。
镁合金压铸成型
2019/2/15
鎂合金材料
压铸镁合金一般以Al为主要合金元素，常用的主要有3个 系列： AZ(Mg-Al-Zn-Mn)，AM(Mg-Al-Mn)，AS(Mg-Al-Si-Mn)系。 影响镁合金压铸发展的主要问题是合金液易氧化燃烧，这给熔炼带来一系列困 难，并造成对环境和合金本身的污染，对熔炼设备的侵蚀及压铸生产成本的增加。 壓鑄鎂合金中以AZ91D和AZ81強度最高.AZ91D為目前最常用之鎂合金，有良 好之耐蝕性﹑鑄造性.耐蝕性是因為對鐵﹑銅﹑鎳，嚴格控制的結果.汽車﹑電腦零 件﹑運動器材﹑手工具為典型用途. AM60B﹑AM50A和AM20適用於需良好延性﹑耐衝擊性的場合.AM材料延性 高﹑吸收能量能力好.合金成分因鋁的減少，延性才提升，但也就犧牲掉強度及鑄 造性.典型用途為汽車內裝﹑方向盤﹑椅框﹑儀錶板架. AS41B和AE42應用於較高溫場合.其機械性質較其他鎂合金材料穩定，抗潛變 性良好.AE相較於AS鋁較少，其延性及抗潛變較佳.AS41B的材料特性使其非常適合 用於汽車空冷引擎的曲軸箱.
AE42 4 1 2 1 _ 1 2 2 1 3 1
AS41B 4 1 1 1 2 1 2 1 1 3 1
2019/2/15
镁合金压铸和其它压铸有什么不同
压铸都是一样的，都是将金属用压力和快速度压入模具 内成型。镁合金和其它合金的不一样在于镁合金的含热量低， 凝结快。所以镁合金压铸特别注重压铸速度。压铸用的镁合 金因为重量轻流动性好，所有压铸速度比压铸压力来的重要。 至于模具设计，和其它压铸没什么两样。 镁合金压铸的料头不可以像铝压铸一样再放回熔炉内在融 化。因为镁合金氧化快，氧化后的料头不能再用，必需送回 镁合金工厂处理。所以成本比其它压铸高一些。但是镁合金 的模具比铝合金的模具耐用五倍以上，所以模具上的节省可 以补偿材料上的浪费。
镁合金铸造成形技术研究
镁合金铸造成形技术研究【摘要】本文论述了镁合金的特点与性能和铸造成形技术。
具体介绍了压力铸造、消失模铸造和新兴的离心铸造的特点、基本原理等。
【关键词】镁合金；铸造；成形技术0.前言镁合金是实际应用中最轻的金属结构材料[4]，它具有密度小、比强度和比刚度高、阻尼性能和导热导电性好、尺寸稳定、成本低、切削加工性好、电磁屏蔽能力强以及容易回收等优点，被誉为“21世纪绿色工程金属”。
在汽车、通讯电子和航空航天等领域正得到日益广泛的应用，尤其是我国目前大飞机、绕月、高速轨道交通及电动汽车等大型项目的启动，给镁合金带来了更大的希望。
因此，镁合金的研制被国家纳入着力开发的项目之一。
镁合金的成形主要通过变形和铸造两种方法，由于镁合金塑性加工困难，所以铸造镁合金比变形镁合金的应用要广泛得多。
本文即对镁合金铸造成形技术进行论述。
1.镁合金特点与性能1.1在现有的工程金属中镁合金的密度是最小的，通常在1.75~1.90g/cm3范围内，约为铝的64%，钢的23%，拥有很高的比强度和比刚度。
因此在相同的刚度要求下，使用镁合金制造的构件可以大大减轻构件本身的重量，在电子、汽车、航天等领域都有很好的发展前景。
1.2镁合金与铝、钢相比弹性模量较小，具有很高的振动阻尼容量，即减震性、低惯性[5]。
由于小的弹性模量，当受外力作用时应力分布更为均匀，能够避免过高的应力集中。
1.3镁合金具有优良的切削加工性其切削速度可大于其它金属。
如切削镁合金所需功率为1，则铝合金为1.8，铸铁为3.5，软钢为6.3。
因其较高的稳定性,镁合金的加工尺寸精度高。
1.4镁合金导热性好，抗磁干扰能力强，在电子、计算机、通讯等行业得到了越来越广泛的应用。
1.5镁元素地球上储量最丰富的元素之一，同时镁合金利于回收，因此，如果能够将镁合金成功的运用到生产中，不仅可以降低成本，还能够节约资源、保护环境，能够实现人类的可持续发展。
1.6镁合金耐蚀性较差，其氧化膜与氧化铝膜不同，不致密，无法保护内部金属被进一步腐蚀。
镁合金 成型工艺
镁合金成型工艺
镁合金是一种重要的轻质结构材料，在日常生活中广泛应用。
镁
合金的成型工艺有许多种，以下是其中的一些常见方法：
1. 压铸成型：将镁合金加热至一定温度后，以高压将熔化的合
金注入模具中，待冷却后从模具中取出即可得到所需要的形状。
2. 等静压成型：通过在一定温度和压力下，将镁合金粉末压制
成所需形状的方法。
该方法可以得到高密度、强度均匀的镁合金制品。
3. 挤压成型：将镁合金加热至一定温度后，采用金属棒进给的
方式，将合金挤出成所需的形状，然后通过冷却、切割等工艺得到最
终制品。
4. 热压成型：将镁合金加热至一定温度后，采用高压将其压制
成所需形状的方法。
该方法可以得到高强度、高精度的镁合金制品，
常用于制造高要求的航空航天零部件。
以上是一些常见的镁合金成型工艺，具体选用何种方法需根据所
需要的材料强度、形状等要素综合考虑。
镁合金制程详解
噴面漆 保護作用
面漆噴塗
1.按照標准參數表上要求把噴槍設定到預定參數. 2.把噴槍調到最佳噴塗狀態. 3.保証塗膜均勻到位.
流平
1.流平間溫度要適中﹐溫度太高和太低都會改變溶劑揮發 速度影響流平效果.
乾燥面漆 PU漆
二者選一 乾燥面漆 UV漆
面漆烘烤
1.按照標准參數表上要求把烤爐設定到規定溫度. 2.塗膜要烤干﹐否則會影響耐磨﹑硬度等性能測試.
2) 面漆:透明狀,起保護作用.分為:
3) 1) UV漆---UV炉(UV: Ultraviolet 紫外線) 2) PU漆---主烤炉(PU: Polyurethane 聚亞安脂) 面漆附加溶劑:亮光劑/啞光劑---調光澤
四. 工藝流程
預組==>上挂==>素材擦拭==>人工除塵==> 自動除塵==>底塗1==>流平1 ==>預烤1==>冷卻1==> 底塗2==>流平2==>預烤2==> 冷卻2==> 面塗1==> 流平3==> 預烤3==> 冷卻3 ==>UV照射 / PU主烤==> 冷卻4 ==>下挂==> 外觀檢驗==>打碼==>包裝==>送檢 ==>入庫
機加概述
粗加工,起到整形去毛邊的作用.
化成概述
鎂合金暴露在空氣中會氧化﹐將鎂合金產品化學處理﹐在表面形成防氧化保護膜,可 避免氧化.
產品特性
1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 輕量化,比重1.7,僅鐵的1/4,鋁的2/3,與塑膠相近. 強度高、剛性佳,優於鐵、鋁. 極佳防震性、耐衝擊、耐磨耗性良好. 優良熱傳導性,改善電子產品散熱問題. 非磁性金屬,抗電磁波干擾,電磁遮蔽性佳(EMI). 金屬材質,成品外觀美麗,質感佳. 無可燃性(燃點427℃) 材料可回收,符合環保法規. 尺寸穩定,收縮率小,不易因環境溫度變化而改變.
镁合金挤压铸造的优点
镁合金挤压铸造的优点
镁合金挤压铸造，是一种集铸造和锻造特点于一体的新工艺，该工艺是将一定量的金属液体直接浇入敞开的金属型内，通过冲头以一定的压力作用于液态或半凝固的金属上，使之充填、成型和结晶凝固，并在结晶过程中产生一定量的塑性变形，从而获得零件毛坯的一种金属成形方法。
该成型工艺生产的铸件具有组织致密、晶粒细化的特点，因此特别适合生产高品质镁合金。
镁合金在室温下塑性很低，延伸率只有4%～5%，容易脆裂，轧制加工比较困难，但200℃以上时塑性明显提高，使挤压加工成为理想的方法。
目前，镁合金棒材、管材、型材、带材主要采用挤压方法加工成形。
挤压成型方式相对于铸造方式而言可以明显提高合金力学性能，如AZ91D经过挤压后合金拉伸强度和塑性均得到提高，抗拉强度由铸态的205MPa 提高到336MPa，延伸率由铸态的6%提高到11%。
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镁合金制件的铸造成形
镁合金制件铸造成形可采用重力浇注、低压铸造和压铸。
近年来又出现触变注射成型新技术。
其中以压铸的工艺及设备最为成熟，目前国内外的镁合金制件绝大多数用压铸法生产。
1) 镁合金制件的压铸成型：
由于镁合金溶液易氧化以致燃烧，铸造时热裂倾向比铝合金大，因此镁合金在熔化、浇注及压铸液的温度控制等方面都比铝合金压铸要复杂。
压铸机分热室压铸机与冷室压铸机，热室压铸机的生产效率高，约为同容量冷室压铸机的2倍，但其锁型力一般在7840kn以下，通常用于质量不大(一般在2kg以下)的薄壁铸件，例如美国White Metal Casting公司生产的外形尺寸为61 0x61 0nm的镁合金计算机外壳，英国Kirt Precision公司生产的2.5kg重的自行车架都是用热室压铸机生产的。
冷室压铸机应用更广，美国Prince公司于1 990年生产出一台锁型力达13.72MN的世界最先进的大型镁合金冷室压铸机，该件集熔化、压铸于一体，并采用了取件机器人。
冷室压铸机适于生产壁厚较厚质量较重的制件，例如奥迪汽车公司的尺寸为1440x3.5mm，重量为4.2kg的汽车仪表板，是在装有自动浇铸机构，锁型力为24.50MN的冷室压铸机上生产的。
美国通用汽车公司的尺寸为1470x300x2mm的直角承梁，重1.8Kg用M60B镁合金在锁型力为21.56MN的冷室压铸机上压铸而成。
此外，如汽车座椅、框架、汽车轮毂等产品均是用冷室压铸机生产的。
据报道，在1992年，美、日用于生产镁合金铸件的冷、热室压铸机就超过了160台。
我国台湾省近年来镁合金压铸事业发展也很快，到2001年厂商数已有40余家，拥有冷、热室压铸机超过220台，年产8600吨镁合金制品。
据报道，目前我国大陆的镁合金压铸件生产企业只有8家，在建的8家[7]，远远落后于国内、外的发展需求。
2) 镁合金压铸技术的发展趋势
镁合金压铸与其它金属的压铸一样，在压铸过程中镁合金液以高速的紊流成弥散状态充填压铸型腔，使腔内气体无法排除，形成高压微孔或溶在合金内。
这些气孔在高温下会折出或膨胀导致铸件变形或者面鼓包。
因此用传统的压铸方法生产的镁合金压铸件与其它合金压铸件一样，不能进行热处理强化，也不能在较高的温度下使用。
为了消除此缺陷，提高压铸件的质量，扩大压铸件技术的使用范围，近年来研究开发了一些新的压铸技术，如真空压铸，半固态触变压铸技术等。
真空压铸是在压铸过程中抽出型腔内的气体，以减少或消除在压铸件内的气孔和溶解气体，提高压铸件的力学性能和表面质量。
真空压铸镁合金件的最小壁厚为1．5-2．0mm，真空度小于或等于80kPa，冲头速度最大达10m／s，铸件强度可提高10％以上，韧性提高20-50％，目前已成功地用真空压铸法生产出镁合金汽车轮毂和方向盘等一批主要汽车零件。
半固态触变压铸技术
(Thixomolding)：触变注射成型的工艺过程接近于注塑成型，其装备原理如图1所示。
首先将镁合金锭加工切制成细颗粒状，将此镁合金颗粒装入料斗中，强制输送到粒筒中，粒筒中旋转的螺杆驱使镁合金颗粒向模具方向运动，当其到达粒筒的加热部位时，合金颗粒呈部分熔融状态，在螺旋体的剪切作用下，具有枝晶组织的合金料形成了具有触变结构的半固态合金，当其累积到一定体积时，被高速(5.5m／s)注射到抽成真空的预热型腔中成形。
半固态合金在外力作用下可以象热塑性塑料一样流动成形，但触变注射成形的温度，压力以及螺杆旋转速度远远高于注塑设备的。
成形的加热系统采用了电阻和感应加热的复合工艺，将合金加热至582±2℃，固相体积分数达60％，同时通入氩气进行保护。
与传统的压铸相比，触变注射成形无需液态金属熔融和浇注等过程，生产过程较为清洁，安全和节能。
没有熔液产生，单位成形件的原材料消耗大为减少，无爆炸危险，无需SF6气体保护，消除SF6对臭氧层的破坏，成形过程中卷入的气体大幅度减少，零件孔隙度小于0.069％，因此成形件可以热处理，成形件致密度高，机械性能好，耐蚀能力强。
与传统压铸相比，工作温度约降低100℃，有利于提高压铸模寿命，并使其生产过程具有良好的一致性，减少了镁铸件在型内的收缩率，减少了铸件的脱型阻力，提高了铸件的尺寸精度，零件表面质量好，可铸造壁厚达0.7-0.8mm的轻薄件。