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有色金屬材料的壓鑄工藝學(xué)習(xí)

來(lái)源: 譽(yù)格壓鑄    人氣:2443    發(fā)布時(shí)間: 2022-05-10 

鎂及鎂合金

1、Mg

鎂的密度小,易于燃燒,這是由于它的物理、化學(xué)性質(zhì)所決定的。20℃時(shí)金屬鎂的密度是1.738g/cm3,液態(tài)金屬鎂的密度為1.58g/cm3;在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,金屬鎂的熔點(diǎn)是(650±1)℃,沸點(diǎn)為1090℃。在空氣中加熱時(shí),金屬鎂在632℃~635℃開(kāi)始燃燒。因此決定了鎂的制備及合金冶煉工藝比較復(fù)雜。工業(yè)用鎂的純度可達(dá)到99.9%,但是純鎂不能用作結(jié)構(gòu)材料,在純鎂中加入鋁、鋅、鋰、錳、鋯和稀土等元素形成的鎂合金具有較高的強(qiáng)度,目前使用最廣的是鎂鋁合金,其次是鎂錳合金和鎂鋅鋯合金。主要用于航空、航天、運(yùn)輸、化工、火箭等工業(yè)部門(mén)。

有色金屬材料的壓鑄工藝學(xué)習(xí)

1鎂合金的特性

①質(zhì)輕

鎂的比重只有1.8G/CM3,鋁合金的比重為2.7G/CM3,鎂合金比鋁合金輕30%,比鋼輕80%。所以,汽車(chē)及手提電子產(chǎn)品中鎂合金已成為零件制造成理想材料。

②強(qiáng)度

鎂合金在金屬及塑料等工程材料中,具有極佳的強(qiáng)度/重量比。屈服強(qiáng)度160MPa ,抗拉強(qiáng)度240MPa.

③ 壓鑄性

在保持良好的結(jié)構(gòu)條件下,鎂合金允許鑄件壁厚最小達(dá)到0.6mm,這是塑料在相同強(qiáng)度下無(wú)法達(dá)到的。鋁合金的壓鑄性能也要在1.2-1.5mm以上時(shí)才能與鎂合金相比。鎂合金較易壓鑄成型,適合大批量壓鑄生產(chǎn)(生產(chǎn)速度可達(dá)鋁的1.5倍)。此外,鎂合金模的磨損也較鋁為低。主要原因就是鋁的粘度高。

④減震

鎂有極好的滯彈吸震性能,可吸收震動(dòng)和噪音,用作設(shè)備機(jī)殼可減少噪音傳遞、預(yù)防沖擊和防止凹陷損壞。作為L(zhǎng)CD或是LED的背板是好的。

⑤剛性

鎂的剛性為鋁的2倍并比大部分塑膠為高。鎂有良好的抗應(yīng)力阻力。

⑥高電磁干擾屏障

鎂合金有良好的阻隔電磁波功能,適合生產(chǎn)電子產(chǎn)品。

⑦良好的切削性能

鎂比鋁和鋅有更好的切削性,使鎂成為更易切削加工的金屬材料。

⑧鎂合金的比熱容較小,合金液的冷卻速度快。

⑨鎂合金和模具鋼材的親和力小,不易粘附模具。


2鎂合金材料的優(yōu)點(diǎn)

①重量輕

鎂合金比重在所有結(jié)構(gòu)用合金中屬于最輕者,它的比重為鋁合金的68%,鋅合金的27%,鋼鐵的23%,它除了做3C產(chǎn)品的外殼、內(nèi)部結(jié)構(gòu)件外,還是汽車(chē)、飛機(jī)等零件的優(yōu)秀材料。

②比強(qiáng)度、比剛度高

鎂合金的比強(qiáng)度明顯高于鋁合金和鋼,比剛度與鋁合金和鋼相當(dāng),而遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工程塑料,為一般塑料的10倍。

③耐振動(dòng)性好

在相同載荷下,減振性是鋁的100倍,鈦合金的300~500倍。

④電磁屏蔽性佳

3C產(chǎn)品的外殼(手機(jī)及電腦)要能夠提供優(yōu)越的抗電磁保護(hù)作用,而鎂合金外殼能夠完全吸收頻率超過(guò)100db的電磁干擾。

⑤散熱性好

一般金屬的熱傳導(dǎo)性是塑料的數(shù)百倍,鎂合金的熱傳導(dǎo)性略低于鋁合金及銅合金,遠(yuǎn)高于鈦合金,比熱則與水接近,是常用合金中最高者。

⑥質(zhì)感佳

鎂合金的外觀及觸摸質(zhì)感極佳,使產(chǎn)品更具豪華感。

⑦可回收性好

只要花費(fèi)相當(dāng)于新料價(jià)格的4%,就可將鎂合金制品及廢料回收利用。

⑧穩(wěn)定的資源提供

鎂元素在地殼中的儲(chǔ)量居第八位,大部分的鎂原料自海水中提煉,所以它的資源穩(wěn)定、充分。


3鎂合金壓力鑄造的優(yōu)點(diǎn)

①高的生產(chǎn)率

②高精度

③好的表面質(zhì)量

④精細(xì)的鑄件晶粒

⑤可壓鑄薄壁和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品


4鎂合金壓鑄和鋁合金壓鑄相比

①生產(chǎn)率高50%

②可使用鋼模,延長(zhǎng)服務(wù)壽命

③更低的潛熱,節(jié)省能量

④好的機(jī)加工性

⑤模具成本節(jié)省50%

⑥熔體具有更高的流動(dòng)性


5鎂合金壓力鑄缺點(diǎn)

①由于極高的液體填充速度和凝固速度,易產(chǎn)生卷入性氣孔,進(jìn)膠,排氣和冷料處理尤為重要

②鑄件不能太厚,壁厚只能局限于一定的尺寸

③便宜的壓鑄合金,有限的機(jī)械性能

④有限的可使用壓鑄合金種類,一般手機(jī)行業(yè)用AZ91D

⑤由于鑄件晶粒尺寸細(xì)小,抗蠕變能力較差

⑥抗蠕變的Mg-Al-RE鎂合金的鑄造性較差,而且昂貴

⑦不能進(jìn)行熱處理

⑧不適合焊接。需要用保護(hù)氣體


鋁合金

1鋁合金

以鋁為基的合金總稱。主要合金元素有銅、硅、鎂、鋅、錳,次要合金元素有鎳、鐵、鈦、鉻、鋰等。

鋁合金密度低,但比強(qiáng)度高,接近或超過(guò)優(yōu)質(zhì)鋼,塑性好,可加工成各種型材,具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性,工業(yè)上廣泛使用,使用量?jī)H次于鋼。


2鋁合金分類

鋁合金分兩大類:鑄造鋁合金,在鑄態(tài)下使用;變形鋁合金,能承受壓力加工,力學(xué)性能高于鑄態(tài)??杉庸こ筛鞣N形態(tài)、規(guī)格的鋁合金材。主要用于制造航空器材、日常生活用品、建筑用門(mén)窗等。


3鋁合金加工方法

鋁合金按加工方法可以分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金又分為不可熱處理強(qiáng)化型鋁合金和可熱處理強(qiáng)化型鋁合金。不可熱處理強(qiáng)化型不能通過(guò)熱處理來(lái)提高機(jī)械性能,只能通過(guò)冷加工變形來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化,它主要包括高純鋁、工業(yè)高純鋁、工業(yè)純鋁以及防銹鋁等??蔁崽幚韽?qiáng)化型鋁合金可以通過(guò)淬火和時(shí)效等熱處理手段來(lái)提高機(jī)械性能,它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金等。

鋁合金可以采用熱處理獲得良好的機(jī)械性能,物理性能和抗腐蝕性能。

鑄造鋁合金按化學(xué)成分可分為鋁硅合金,鋁銅合金,鋁鎂合金和鋁鋅合金。

4鋁合金和鎂合金對(duì)比

ADC-12(ADC-12含硅高,流動(dòng)性好易于壓鑄

鋁合金和鎂合金沒(méi)有太大的區(qū)別,只是鋁合金稍重一些。加工性比較粘。而且壓鑄的鋁合金由于含有較高成分的Si,所以在做Anodizing(陽(yáng)極氧化)時(shí),直接與藥液產(chǎn)生反應(yīng)。以致失敗。鎂合金是可以的,而且顏色比較鮮艷,有用Anodizing做后期外觀工藝的。不過(guò),不是每一家都能做的。


鋅合金

1鋅合金特點(diǎn)

通常用于電鍍的鋅基合金材料的牌號(hào)為ZnAl 4-1, 成分( %): Al 3.5~4. 9 ,Cu 0.75~1.25, Mg 0.03~0.08, 余量為Zn。

①比重大

②鑄造性能好,可以壓鑄形狀復(fù)雜、薄壁的精密件,鑄件表面光滑

③ 可進(jìn)行表面處理:電鍍、噴涂、噴漆

④熔化與壓鑄時(shí)不吸鐵,不腐蝕壓型,不粘模

⑤有很好的常溫機(jī)械性能和耐磨性

⑥ 熔點(diǎn)低,在385℃熔化,容易壓鑄成型


2使用過(guò)程注意的問(wèn)題

①抗蝕性差。

當(dāng)合金成分中雜質(zhì)元素鉛、鎘、錫超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),導(dǎo)致鑄件老化而發(fā)生變形,表現(xiàn)為體積脹大,機(jī)械性能特別是塑性顯著下降,時(shí)間長(zhǎng)了甚至破裂。

鉛、錫、鎘在鋅合金中溶解度很小,因而集中于晶粒邊界而成為陰極,富鋁的固溶體成為陽(yáng)極,在水蒸氣(電解質(zhì))存在的條件下,促成晶間電化學(xué)腐蝕。壓鑄件因晶間腐蝕而老化。

②時(shí)效作用

鋅合金的組織主要由含Al和Cu的富鋅固溶體和含Zn的富Al固溶體所組成,它們的溶解度隨溫度的下降而降低。但由于壓鑄件的凝固速度極快,因此到室溫時(shí),固溶體的溶解度是大大地飽和了。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間之后,這種過(guò)飽和現(xiàn)象會(huì)逐漸解除,而使鑄件的形狀和尺寸略起變化。

③鋅合金壓鑄件不宜在高溫和低溫(0℃以下)的工作環(huán)境下使用。鋅合金在常溫下有較好的機(jī)械性能。但在高溫下抗拉強(qiáng)度和低溫下沖擊性能都顯著下降。

標(biāo)簽: 壓鑄工藝