镁合金成型技术
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镁铝镁合金铸造镁铝镁合金铸造是一种常见的金属铸造工艺,广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等领域。
本文将详细介绍镁铝镁合金铸造的工艺流程、特点以及应用。
一、镁铝镁合金铸造的工艺流程镁铝镁合金铸造的工艺流程主要包括原料准备、合金熔炼、铸型制备、铸造和后处理等步骤。
1. 原料准备:根据合金配方,准备好所需的镁和铝原料。
2. 合金熔炼:将镁和铝按照一定比例放入熔炼炉中,加热至合金熔点,搅拌均匀,使其成为液态合金。
3. 铸型制备:根据产品的形状和尺寸要求,选择合适的铸型材料,制作出铸型。
4. 铸造:将熔融的镁铝合金倒入铸型中,待冷却凝固后,取出铸件。
5. 后处理:对铸件进行除砂、修整、去毛刺等工序,以提高表面质量和尺寸精度。
1. 优异的物理性能:镁铝镁合金具有优异的强度、硬度和耐热性能,能够满足高强度、高温环境下的使用要求。
2. 良好的耐腐蚀性:镁铝镁合金具有良好的耐腐蚀性,能够在恶劣的环境中长期使用而不受到严重腐蚀。
3. 轻质高强度:相比于传统的铝合金,镁铝镁合金具有更轻的重量和更高的强度,可以减轻产品的重量,并提高整体性能。
4. 易于加工成型:镁铝镁合金具有良好的流动性和可锻性,可以通过铸造、压铸、挤压等加工工艺制造出复杂形状的零部件。
三、镁铝镁合金铸造的应用1. 航空航天领域:镁铝镁合金具有轻质高强度的特点,被广泛应用于航空航天领域的飞机、导弹等部件制造。
2. 汽车制造:镁铝镁合金具有良好的耐腐蚀性和高强度,可以用于汽车零部件的制造,如发动机、车身等。
3. 机械制造:镁铝镁合金的轻质高强度特点使其成为机械制造中的理想材料,可以用于制造各种机械零部件。
4. 电子领域:镁铝镁合金具有良好的导电性能和耐腐蚀性,被广泛应用于电子设备的制造。
总结:镁铝镁合金铸造是一种重要的金属铸造工艺,具有优异的物理性能、良好的耐腐蚀性、轻质高强度等特点。
它在航空航天、汽车制造、机械制造和电子领域等方面都有广泛的应用。
随着科技的进步和工艺的不断改进,镁铝镁合金铸造将在更多领域发挥重要作用,为各行各业的发展做出贡献。
AZ80镁合金组织性能及其成型的关键技术引言金属镁始于1808年为人所知,直到1886年德国才开始将其用于工业领域。
镁有广泛的用途,主要包括烟火制造、冶金,化学、电化学和结构件的应用。
由于镁合金具有重量轻、比强度高、阻尼减振性好等优点,因而将其作为结构件被广泛地应用于航空航天、3C电子产品及交通运输等领域。
目前,这些结构件都以铸造件特别是压铸件的应用为主,高性能的变形镁合金材料还处于研发和推广阶段。
在变形镁合金中。
AZ80镁合金表现出最为优良的力学性能,通过合理改善其形变及热处理工艺能进一步提高其强度。
本文主要介绍镁合金、AZ80镁合金的组织性能和关特征及其成型的关键技术。
1 镁合金及AZ80镁合金的组织性能1.1 镁合金的特点镁合金和铝合金的合金化原理几乎相同,都是通过加入合金元素,产生固溶强化、时效强化、细晶强化及过剩强化作用,以提高合金的机械性能、抗腐蚀性能和耐热性能。
镁合金中常加入的合金元素有Al、Zn、Mn、Zr及稀土元素等。
Al在Mg中即可产生固溶强化作用,又可析出沉淀强化相Mg,Al有助于提高合金强度;Zn在Mg中除固溶强化作用外,也可产生时效强化相MgZn,但效果不如Al显著,一般需与其他合金元素同时加入;Mn加入Mg中主要为提高合金的耐热性和抗蚀性,改善合金的焊接性能;Mg中加入的少量Zr,除细化晶粒外,还从合金的成分来看,目前工业中应用的镁合金主要集中于Mg—Al—Zn、Mg—Zn—Zr、Mg—Re—Zn 和Mg一Re—Zr等几个合金系,其中前两个是发展高强镁合金的基础。
从生产工艺和性能的特点,上述镁合金分为变形镁合金和铸造镁合金两大类,其编号采用汉语拼音字母加序号。
同一系列的镁合金既有可以作为变形合金,又有可以作为铸造合金:其中既可能含Zr又可能不含Zr。
因此,对于不同的镁合金,它的性质特点也会不相同。
金属镁及其合金是迄今在工程上应用的最轻的结构材料,具有其它金属材料不可替代的优越性,镁合金具有以下几个特点:(1)镁合金的比重小,是目前最轻的结构材料,其密度在1.75~1.859/cm³之间,约为铝合合密度的1/3~l/2,约为钛合金的1/3,不到钢密度的1/4。
镁合金材料的制备与应用随着科技和工业的不断发展,材料科学也在不断地发展和进步。
其中,镁合金材料是一种备受瞩目的高强度、轻质、环保的材料,被广泛应用于航空、汽车、电子、医疗等领域。
本文将介绍镁合金材料的制备与应用。
一、镁合金材料的制备镁合金是由镁和其他金属元素合成的合金,具有低密度、高比强度、耐腐蚀性好等特点,常用于制造航空、汽车、电子、医疗等领域的零部件和器件。
镁合金的制备方法多种多样,常见的有以下几种。
1. 真空熔炼法真空熔炼法是一种制备高纯镁合金的方法,主要通过高温真空熔炼将镁和其他金属元素的混合物合成镁合金。
该方法制备的镁合金纯度高、含氧量低、杂质少,但制备过程复杂、成本高。
2. 粉末冶金法粉末冶金法是一种材料制备方法,主要通过高能球磨或化学还原等技术将镁和其他金属元素粉末混合后,在高温高压条件下压制成型。
该方法制备成本低、工艺简单、能够制备出各种形状的材料,但制备周期长、工艺参数难控制。
3. 氮化物反应法氮化物反应法是一种制备高性能镁合金的方法,主要通过将金属镁和氮化物在高温下反应制备成镁氮化物,之后通过还原反应获得镁合金。
该方法制备出的镁合金密度高、强度高、延展性好,但制备过程复杂、成本高,需要使用高温等特殊条件。
二、镁合金材料的应用随着人们对环保和能源消耗的重视,镁合金材料在各个领域中的应用逐步增加。
以下是镁合金材料常见的应用场景。
1. 航空领域航空领域对材料的高强度、轻质、抗疲劳等要求很高,镁合金正是符合这些要求的材料之一。
在飞机、直升机等飞行器的制造过程中,将镁合金用作机身结构材料、发动机外罩、支撑件等,能够大幅度降低整个飞行器的重量,提升飞行器的效率和性能。
2. 汽车领域镁合金也被广泛应用于汽车领域。
在汽车制造过程中,将镁合金用作车身结构材料、发动机散热器、变速器壳体、制动器等部位,能够降低整车重量、提高车辆的燃油效率和动力性能,同时还能减少对环境的污染。
3. 电子领域随着电子设备的不断更新换代,对电子材料的性能要求也在不断提高。
镁合金外壳制作工艺流程本文档旨在介绍镁合金外壳制作的工艺流程,以帮助读者了解该过程的步骤和操作要点。
1. 材料准备首先,需要准备以下材料和设备:- 镁合金材料- 模具- 手动或自动剪切机- 冷却液- 研磨机和磨料2. 切割和预加工2.1 切割将镁合金材料根据需求的尺寸使用手动或自动剪切机进行切割。
确保切割时刀具锋利,避免产生过多的切割痕迹。
2.2 预加工在切割完成后,对镁合金外壳的边缘和表面进行预加工。
使用研磨机和适当的磨料对切割边缘进行修整,以确保边缘光滑且无毛刺。
3. 模具制作和注塑成型3.1 模具制作根据所需的外壳形状和尺寸,制作适用的模具。
如果需要,可以寻求专业模具制作厂商的帮助。
3.2 注塑成型将处理好的镁合金材料放入模具中,然后使用注塑设备将其加热并注入模具中。
确保模具充满,并使镁合金材料完全填充模具的每一个细节。
4. 冷却和固化注塑成型完成后,将模具放置在冷却液中,以降低温度并加快固化过程。
确保完全固化后才移除模具。
5. 后处理在固化完成后,进行必要的后处理步骤,如去除模具痕迹、打磨表面等,以提高外壳的质量和外观。
6. 检验和质量控制最后,对制作好的镁合金外壳进行检验和质量控制。
检查外壳的尺寸、表面质量和强度等参数,确保符合设计要求和标准。
以上为镁合金外壳制作的简要工艺流程介绍,其中的具体细节和步骤可能因使用的设备和具体要求而有所不同。
在实际操作过程中,请遵循相关安全规范和操作指南,并根据实际情况适当调整工艺流程。
(字数:243)。
镁合金压铸件包胶技术分享
在手机领域中,镁合金压铸件包胶已经变成主流,由镁合金压铸件包胶经验,很多手机厂商已经转由各种压铸件包胶进行挑战。
压铸件进行包胶,他不同於钢片包胶技术,因为压铸件有他固有特点。
相信在这个行业的人也有很多困扰。
也许是你还没有见过这个东西吧,如果你是老手,可以跳过,我只为新手进行普及技术我是龙召波,我为我自己代言
名词解释:
压铸:(英文:casting)是一种金属铸造工艺,其特点是利用模具腔对融化的金属施加高压。
模具通常是用强度更高的合金加工而成的,这个过程有些类似注塑成型。
镁合金:以镁为基加入其他元素组成的合金。
是一种材料
包胶:就是用镁合金压铸件置入注塑模成型其他轮廓
技术分享:
问题1:如何可以让一套压铸模具生产的产品可以配合多套注塑模具包胶
回答1:压铸模具尺寸控制在公差+/-0.01mm以内,模具压铸后产品控制在公差+/-0.02mm 以内
问题2:如何可以让一套压铸模具生产的产品可以配合多个客户多套注塑模具包胶
回答2:压铸模具尺寸控制在公差+/-0.01mm以内,模具压铸后产品控制在公差+/-0.02mm 以内
问题3:如何可以让压铸产品在定位时尽量不受产品误差的限制
回答3:利用材料最终大化原理进行设计产品定位孔
更多分享会在下一节进行。
镁基合金材料工艺流程1.引言1.1 概述镁基合金是一种重要的轻合金材料,具有优异的物理和化学性能,被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子通讯及其他领域。
随着工业技术的不断发展和进步,对于镁基合金的研究与应用也日益增多。
本文将着重介绍镁基合金材料的工艺流程。
镁基合金在制备过程中需要经历一系列的工艺步骤,包括原料选取、材料熔炼、铸造成型、热处理及表面处理等环节。
这些工艺流程对于最终合金材料的性能、结构和形态具有重要影响,因此对于镁基合金工艺流程的研究和优化具有极大的意义。
在原料选择方面,合适的镁合金原料是保证最终产品质量的关键。
常见的镁合金原料包括镁合金粉末、镁合金锭等。
不同的原料选择会影响合金成分和性能的稳定性,因此在进行原料选取时需要根据具体的应用需求和成本考虑进行合理选择。
在材料熔炼过程中,熔炼设备的选取和操作技术的掌握是关键。
镁合金的熔炼温度较高,同时镁合金对氧气和水分的敏感性较强,因此在熔炼过程中需要采取一系列的防护措施,以确保材料的纯度和性能稳定。
铸造成型是将熔融的镁合金浇注至模具中,使其冷却凝固形成所需的形状和尺寸。
铸造过程中需要控制好铸造温度和冷却速度,以避免产生缺陷和应力,从而保证最终铸件的质量。
热处理是镁合金材料中不可忽视的一个环节。
通过调控热处理工艺参数,可以改善镁合金材料的力学性能和耐腐蚀性能,提高其综合性能。
表面处理是为了提高镁合金材料的表面质量和耐用性。
通过采取镀铬、喷涂、阳极氧化等方法,可以增加镁合金材料的抗腐蚀性和装饰性。
综上所述,镁基合金材料的工艺流程对于合金材料的最终性能和应用具有重要作用。
本文将详细介绍镁基合金材料的工艺流程,并对其中关键环节进行分析和讨论,以期为镁基合金材料的制备和应用提供有益的参考与指导。
文章结构部分的内容可以如下所示:1.2 文章结构本文将按照以下结构进行阐述镁基合金材料工艺流程:1. 引言:在引言部分,我们将对镁基合金的概述进行说明,介绍镁基合金的特点以及本文的目的。
镁合金压铸知识点总结
一、镁合金的特性
1. 优点:良好的机械性能(高比强度和刚度)、良好的耐腐蚀性能、良好的导热性能、轻质等特点,使得镁合金在航空航天、汽车、电子、军工等领域有广泛的应用。
2. 缺点:镁合金具有较高的熔点、化学活性大、氧化膜不易去除、收缩率大、塑性差等缺点。
二、镁合金压铸工艺
1. 镁合金压铸工艺的步骤:原料处理、熔化与保温、注射压铸、冷却固化、开模脱模等。
2. 镁合金压铸工艺的要点:适当的注射速度、注射压力,严格控制熔体温度和模具温度,合理的模具设计等。
三、模具设计
1. 模具结构设计:模腔形状、排气系统、浇口系统、冷却系统等要素的设计。
2. 模具材料选择:要选择抗热疲劳、耐磨损、导热性能好的材料。
四、工艺控制
1. 熔体温度:熔体温度的控制直接关系到产品的质量,一般采用真空熔炼和保温的方式来控制熔体的温度。
2. 注射速度和压力:注射速度和压力的调节对产品的成型充填性和密度具有重要影响。
3. 模具温度:模具温度直接影响成型零件的表面质量和尺寸精度。
五、产品质量分析
1. 表面质量:产品的表面质量受模具表面处理和成型工艺控制的影响。
2. 尺寸精度:尺寸精度受模具设计、温度控制和成型过程控制的影响。
3. 成型缺陷:成型过程中可能出现的缺陷有气孔、烂模、收缩等,需要通过工艺改进和模具设计来解决。
以上就是对镁合金压铸知识点的简要总结,镁合金压铸作为一种重要的工艺,在现代工业中有着广泛的应用前景。
希望本文能为读者对镁合金压铸工艺有更深入的了解提供帮助。
IMD我们主要用在表面上,比如透明PC材料,表面覆上一层薄膜,用来做手机镜面。
一般情况下,贴薄膜的面弧度不能太大,尽量为平面,这样质量比较有保证。
厚度根据需要了,我们常用的都是0.1左右的,结构上要考虑的主要就是IMD与壳体配合的间隙问题了,如果IMD太薄,则变形会比较明显,那幺出现配合不良的情况会很大,所以对厚度有一定的要求,主要根据表面弧度和面积来确定,大概1mm左右吧。
还有就是要考虑薄膜的附着力,边缘的吻合等等了。
镁合金薄壁件的结构件的设计原则现在的3C类产品随着追求越来越小巧,如手机,一些常用材料如PC+ABS,PC,ABS等等,用这些材料的薄壁件设计薄到一定程度就无法再满足强度要求了,因此近年来大家在做薄壁件设计时都把目光转向了镁合金,但我们知道,镁合金做薄壁件设计原则虽很多同塑胶件做薄壁件结构设计原则相同,但还是有很大区别的,欢迎大家一起来讨论。
镁合金结构件具有重量轻、节能、防磁、屏蔽、散热以及防震等许多特性,加上还有优异的强度和高刚性的优点,因而近年来广泛地被应用在手机、笔记本电脑等移动通讯器械的外壳上。
又因镁合金可以直接进行回收,这是工程塑料无法比拟的基本性质,故誉为绿色工程材料,其可循环使用性逐渐在工业各个领域中得到了广泛应用。
随着手机的发展,体积越来越小巧而显示屏越来越大,以前塑胶制成的手机外壳强度,并不足够保护大型的LCD屏,因此使用镁合金材料的折迭式手机开始广泛迅速地流行起来。
综合来讲,镁合金的特性有:•结构最轻便的金属•坚硬度高和合理的能力和重量比例•出色的EMI保护层特性•良好的传导性能,导电性高•可在高温环境中操作•比塑料材料更经济•精确稳定的立体性•独特的薄壁性能•超强防腐蚀•高品质成品•环保型,可循环使用最普遍的镁合金是由镁与铝、锌及锰等元素结合而成的。
铝及锌加入时的状态是固体状的,在温度约700℃中慢慢溶化。
锰的加入作用是硬化剂,其它元素则于720-750℃加入,熔炼均匀后铸锭。
镁合金半固态压铸成形及其控制技术发表时间:2020-08-06T08:02:19.822Z 来源:《新型城镇化》2020年3期作者:周贲征[导读] 在众多的合金材料中,镁合金因其重量轻、延展性高、硬度性能良好等优势,被广泛应用在压铸材料中,本文主要分析镁合金半固态压铸成形的方式以及控制技术,希望能够为压铸行业发展提供意见参考。
周贲征广东鸿图南通压铸有限公司摘要:在众多的合金材料中,镁合金因其重量轻、延展性高、硬度性能良好等优势,被广泛应用在压铸材料中,本文主要分析镁合金半固态压铸成形的方式以及控制技术,希望能够为压铸行业发展提供意见参考。
关键词:镁合金;半固态压铸;成形;控制技术在压铸成形材料中,铝合金与镁合金的应用较为广泛,同铝合金相比较,镁合金的强度以及延展性要更高,在压铸成形的材料中,结构相对牢固可靠。
新的发展形势下,对于镁合金的需求越来越大,镁合金的应用范围不断扩大,甚至在航空航天以及通讯设备上得到了良好的应用。
为了更好地研究镁合金成形材料,本文便针对镁合金半固态压铸成形技术进行简单分析。
1镁合金半固态压铸成形所采用的方法通常情况下,有三种途径可以实现镁合金半固态压铸成形,即触变压铸、流变压铸以及处变注射三种方法,接下来将依次进行详细分析:1.1镁合金半固态的触变压铸方法该方法是通过对半固态镁合金锭进行二次加热,变为固液后,借助密闭的送料机将其传送给压铸机,再输送到压射料筒中。
整个的压铸工作是靠冲头动作来完成的。
在二次加热前,半固态镁合金锭固相率基本在 48%-58% 之间,粘稠度较高,然二次加热后,固液镁合金锭在处于压射状态下,会受到切变作用,降低粘稠度,这样一来便提高了流动性,有助于压射成形。
1.2镁合金的流变压铸方法有关研究表明,同液态镁合金相比较,半固态镁合金的成形技术更有助于镁合金零件的压铸成型,压铸件的质量也更高。
因此,镁合金的流变压铸方法便是将液态镁合金通过降温或者搅拌的方式,来将其转变为半固态浆料后,输送到压铸机进行压铸工艺。
镁合金半固态压铸成形及其控制技术摘要:在众多的合金材料中,镁合金因其重量轻、延展性高、硬度性能良好等优势,被广泛应用在压铸材料中,本文主要分析镁合金半固态压铸成形的方式以及控制技术,希望能够为压铸行业发展提供意见参考。
关键词:镁合金;半固态压铸;成形;控制技术在压铸成形材料中,铝合金与镁合金的应用较为广泛,同铝合金相比较,镁合金的强度以及延展性要更高,在压铸成形的材料中,结构相对牢固可靠。
新的发展形势下,对于镁合金的需求越来越大,镁合金的应用范围不断扩大,甚至在航空航天以及通讯设备上得到了良好的应用。
为了更好地研究镁合金成形材料,本文便针对镁合金半固态压铸成形技术进行简单分析。
1镁合金半固态压铸成形所采用的方法通常情况下,有三种途径可以实现镁合金半固态压铸成形,即触变压铸、流变压铸以及处变注射三种方法,接下来将依次进行详细分析:1.1镁合金半固态的触变压铸方法该方法是通过对半固态镁合金锭进行二次加热,变为固液后,借助密闭的送料机将其传送给压铸机,再输送到压射料筒中。
整个的压铸工作是靠冲头动作来完成的。
在二次加热前,半固态镁合金锭固相率基本在 48%-58% 之间,粘稠度较高,然二次加热后,固液镁合金锭在处于压射状态下,会受到切变作用,降低粘稠度,这样一来便提高了流动性,有助于压射成形。
1.2镁合金的流变压铸方法有关研究表明,同液态镁合金相比较,半固态镁合金的成形技术更有助于镁合金零件的压铸成型,压铸件的质量也更高。
因此,镁合金的流变压铸方法便是将液态镁合金通过降温或者搅拌的方式,来将其转变为半固态浆料后,输送到压铸机进行压铸工艺。
由此可知,在镁合金的流变压铸工艺中,关键在于液态合金到半固态合金的转化,在实际的工作中,发现这一过程最难控制的,便是成形温度,所以该方法对于温度和设备有着较高的要求。
1.3镁合金触变注射法在压铸工艺不断发展进步的大环境下,美国一家企业,根据塑料注射成型原理,对镁合金压铸工艺深入研究,开发了新型镁合金触变成形机,该专利设备主要适用于小型压铸件或者已经成型的设备加工,随后在日本投入生产,同时在生产专利设备的基础上,有对其进行创新,研发出具有热流道成形技术的模具,适用于性能要求不高的镁合金构件生产,譬如手机、电脑外壳生产。
镁合金成型技术综述摘要:要介绍了镁合金的特点、分类以及镁台金在汽车、3c和白行车行业的应用,并举例说明了各自的现状;通过大量相关资料,对现阶段国内外镁合金的成型技术进行了系统的论述。
其中包括镁台金铸造成型、塑性成型、连接成型,对它们各自的工艺特点和应用范围进行对比分析,发现镁合金的成型技术现在主要是压铸成型,其他的成型工艺的应用还比较少。
并介绍了镁合金目前在国内外的应用现状及镁合金成形技术的发展现状,以及镁合金的发展方向及应用前景[1]。
镁合金作为21世纪绿色环保合金,具有密度小,比强度、比刚度高,尺寸稳定性好,电磁屏蔽性好等特点,其应用前景广阔,主要作为铝、塑料和钢的替代品。
采用常规铸造方法,如高低压铸造、熔模铸造、消失模铸造及永久型铸造等,可以铸造出质量轻,强度高,形状复杂的镁合金铸件,但需过热以确保流动性而导致生产的诸多难以克服的问题(如镁合金燃烧)。
镁合金半固态铸造可分为:流变铸造、触变铸造和注射成形。
一、镁合金的基本性能及其产品优势[2,3]1. 轻量化密度1.8g/cm3左右,是铁的1/4,铝的2/3,与塑料相近。
2. 比强度高,刚性佳,优于钢、铝。
3. 极佳的防震性,耐冲击、耐磨性良好。
4. 优良的热传导性,改善电子产品散热问题。
5. 非磁性金属,抗电磁波干扰,电磁屏蔽性佳。
6. 加工成型性能好,成品外观美丽,质感佳,无可燃性(相对于塑料)。
7. 材料可100%回收,回收率高符合环保法。
8. 尺寸稳定,收缩率小,不易因环境温度变化而改变(相对于塑料)。
二、镁合金材料的加工成型技术依据材料加工成型的方式和特点不同,可以将镁合金分为铸造用镁合金、压铸用镁合金、挤压用镁合金、锻造用镁合金和焊接用镁合金。
这要根据镁合金产品的类型而选用。
1. 压铸成型技术[2,4,6]镁合金的压铸技术一直是镁合金应用于结构材料制造技术的重点,镁合金压铸产业在欧美已有较大规模。
压铸技术是以活塞将融熔金属压入模具中,凝固成型,制造产品。
按照温度压铸可分为冷室压铸法和热室压铸法。
(1)冷室压铸法:熔铸压力高,模具较大,压铸面积大,技术成熟,适用于厚壁及大铸件的制造。
缺点是用采料管给料,气体灌入多。
(2)热室压铸法:以鹅颈管式自动给料,气体灌入少,熔铸压力较低,使用模具较小,可铸面积小,技术成熟度高,适用于薄壁及小铸件。
国内厂家采用此法较多,理由是成型周期短,废料少。
2.半固态成型技术半固态成型技术是近几年兴起的一种高效优质的成型方法,是把镁合金加热至半固态,然后挤压成型。
其具有许多的优点:成品孔隙率低,比热室压铸法镁合金消耗减少50%以上,产品力学性能提高,良好的尺寸精度,公差变化少,尺寸再现性好;模具的流长/壁厚比较高,可成型较薄件;模具设计较简单,可有效适应市场变化快的产品;对于厚度不一、或有许多孔、穴、肋、凸块、垫块等特殊形状均可一体成型;形状收缩率小;操作温度较低,模具寿命较长;溢流槽等废料比例低,可减少后加工程序;加工过程中控制容易,产品质量稳定,废品率低;凝固时间缩短,可降低成型周期。
3. 触变成型技术[5]触变成型技术于20世纪90年代在美国产生,由塑料射出成型技术衍生应用在金属的成型制造过程。
是将金属颗粒由料管加热等过程转变为具有触变性质的半固态,以螺杆推送射入模孔内凝固成型。
据《日经产业新闻》报道,日本最近联合开发出世界第一台热流道镁合金大型成型设备,已在2000年投放市场。
这套设备能够将镁合金加热使其保持熔融状态,原材料利用率从以往的30%~50%提高到了70%以上,而且成型时间也缩短30%。
4. 锻造成型技术镁合金与铝合金的锻造成型技术基本相同,但在以下几方面有所差异。
镁合金在高温时具有表面摩擦系数较大、流动性差、粘附力大、充填较深的垂直模孔较不容易,所以在内、外圆角半径,肋厚等要比铝合金大。
镁合金锻造用材料大多数情况下大都采用挤压毛胚,它可在挤压前经过均质化处理,减少机械性能异向性。
镁合金是热的良导体,避免锻造时与较低温的模具接触产生激冷现象而龟裂,所以锻造温度不仅要控制工件温度而且要预热锻模。
镁合金对变形速率敏感,当变形速率增加塑性显著下降,一些较复杂的镁合金锻件需以多次成型,为了避免晶粒成长逐次降低各次的锻打温度。
镁合金的加工变形量依设备种类而异,在锤上变形量不超过30%~50%,在液压机上变形量可达70%~90%,所以建议使用液压锻床为佳。
5.焊接技术[6,7]由于镁的活性强,必须有极高的焊接应用技术,镁合金的焊接方法和铝合金的焊接方法接近,但其气孔更易于产生,必须考虑裂纹的敏感性,也必须考虑焊接接头在使用中的应力腐蚀和疲劳腐蚀问题。
焊接时,应注意以下问题:镁合金材料的焊接性、焊接过程的质量控制、母材的前处理、焊条或焊丝的选用、焊接接头在使用中的应力腐蚀和疲劳腐蚀问题。
6. 表面涂装技术为了防止镁合金产品在使用过程中的氧化和腐蚀,以及美观装饰的需要,成型的产品需要进行表面涂装。
根据产品的规格和用途,常见的表面涂装技术大致可分为:化学处理法、阳极氧化法、喷漆法和电镀法。
镁合金表面处理的最新发展趋势:非铬系低污染涂装技术、耐磨损及电解保护技术和基于美观装饰的表面处理技术。
三、镁合金的应用[3,5,6,8,9,]无论是在国内还是在国外。
镁的应用主要集中在铝合金生产、压铸生产、炼钢脱硫三大领域,还用在稀土合金、金属还原及其他领域。
根据2001年全球镁消费的资料统计来看,镁的主要用途包括:铝合金用镁占43%,镁压铸件占33%,钢铁脱硫用镁占12.8%。
这是镁消费的3个主要部分,合计占镁总消费市场的88.8%。
镁的其他用途还有,球墨铸铁球化剂用镁占3.1%,电化学用镁占2.8%等。
在镁及其合金的各种消费结构中,镁压铸件最具增长潜力,而且,随着镁合金成形技术的不断发展和推广应用,镁合金压铸结构件将被越来越广泛地应用汽车、家电、通讯电子、轻便工具、航空航天、军事工业等领域,其消费比例将会剧增至60%以上。
1.镁合金在汽车领域的应用在汽车工业中,镁合金可用来制成车身零件.用热锻、热冲压成形工艺生产汽车底盘等承载件。
在汽车上使用镁合金零件能降低汽车启动和行驶惯性,提高加速和减速性能,减少行驶过程中的振动以及减少油耗等。
据统计,汽车尾气排放占大气污染总量的65%,而汽车自重每减轻100kg。
燃油效率会提高5%,所以各大汽车公司纷纷寻求使汽车轻量化的办法,镁合金自然是理想的选择。
目前,已有很多汽车开始采用镁合金制造的部件。
镁合金发展的巨大动力来自汽车制造商,因为用镁合金生产的零件可以大大减轻汽车的自重。
从而降低能耗.减轻有害气体的排放,以适应日益严格的环保要求。
除了重量轻外,镁合金铸件还易于集成化,可将原设计的30~60个零件集成为一个零件,大大降低加工费用和零件组装费:减少震动和噪音;提高汽车零件的刚性;同时镁合金零部件的回收性也好。
因此,世界知名汽车制造商纷纷采用镁合金零件改进汽车性能.其中以福特公司与通用汽车公司的镁合金使用量最多。
德国大众汽车公司称,目前每辆汽车用镁量约为25kg(亦有报道国外汽车镁合金平均用量已达40kg),在未来5年内,每辆汽车用镁量可以达到60~80kg.这必将对未来用镁的需求产生巨大影响。
2. 镁合金在3C产品中的应用3C产品属于镁合金的高端应用领域,指电脑、通讯、家用电子产品M。
电子工业的硬件部分的发展与新技术和新产品的开发紧密相连。
目前日本和台湾在这个领域保持领先地位,除生产笔记本电脑、加随身听和数码相机三大采用镁合金最多的产品外,带有镁合金部件的手机、摄像机、电视机外壳、CD播放机、掌上电脑等发展也相当迅速。
随着消费者对轻、薄、短、小以及时尚新潮的要求越来越多,在3C产品的外壳应用上,镁合金已有逐渐取代ABS、PC等材料的趋势。
3. 镁合金在航空航天工业中的应用[8]在飞速发展的航空航天领域,镁合金由于密度小、刚性好、强韧性好,且能够有效减轻重量.很早就应用于航空航天工业,特别是Mg-Li合金.具有很高的强度、韧性和塑性,是航空航天领域最有前途的材料,如座舱架、座椅、轮毂、吸气管、导弹舱段、避板、副蒙皮、直升机上机匣等都用Mg.Li合金制作。
近些年来,镁合金在直升机中的应用日益扩大.例如EUROCOPTER公司某些机型中的各齿轮箱壳体和盖子均使用镁合金制造。
我国自行研制了10多种稀土镁合金,很多已在航空业得到应用.如添加Nd的ZM6铸造镁合金已经用于歼击机翼肋等.MB8是我国最常用的航空镁合金。
四、镁合金发展现状及应用前景[8,10]1.我国镁合金发展现状镁合金在世界范围内的应用年增长率高达20%。
我国是镁资源大国,总储量占世界总储量的22.5%,原镁产量仅次于美国居世界第二位。
1999年全国共有80多家镁厂正常生产产量超过20万t(约为世界产量的30%),原镁产量达16万t,出口量13.7万t(产量的85%)。
但国内在镁合金的应用方面与国外相比还存在较大的差距,限于技术开发能力,大多原镁只能用于出口,造成国内优势资源的极大浪费。
随着我国西部大开发战略的实施,西部十分丰富的盐湖镁资源将为镁合金产品的开发应用提供极为有利的物质基础。
因此,一项十分紧迫而严峻的任务摆在我们面前:实施科技攻关,尽快形成具有独立知识产权的镁合金深加工技术体系,开发我国自己的镁合金加工产业,变现在以出口原材料镁锭为主转为出口高附加值的镁合金零件及配套产品。
这无论是对传统产业的改造,形成一批新兴的高科技产业群,促进我国汽车、电子等应用镁合金产品的工业领域的良性发展,还是对西部大开发战略的顺利实施,迎接加入WTO带来的挑战,都将具有重大的现实意义和深远的历史意义。
2. 镁合金材料的发展方向和应用前景[4,5,9]在20世纪末,镁合金的发展应用十分迅速,已有逐步代替铝、工程塑料和钢等的趋势,但相对总量不够多,原因之一是新工艺触变成形(Thixomolding)法所需的镁原料技术的复杂性,致使推广应用比较困难,而且工艺和设备的局限性,工艺材料选择性小。
加之国外先进成形技术的复杂性及对技术的垄断,致使推广应用受到限制。
因此,完善和推广材料制备技术,使镁合金总量进一步提高,以及改进工艺与设备,获得最优工艺参数,开发研制适合于触变成形的新型镁合金,都是镁合金半固态成形工艺发展的趋势和方向。
与此同时,在镁合金的生产、加工和使用过程中,都会存在许多可研究和解决的问题。
预测有以下可能的研究方向:(1)新型镁合金的研究:如用化学纤维或陶瓷材料强化镁合金的设想;(2)镁合金材料成型技术的深入研究;(3)镁合金产品模具深入研制;(4)镁合金材料腐蚀和应力腐蚀研究;(5)镁合金材料的焊接及接头力学性能的研究;(6)镁合金产品的研制和开发;(7)镁合金产品的表面处理技术。