一、鑄造鎂合金的鑄造工藝有哪幾種
對于鎂合金來說,成(cheng)形工(gong)藝(yi)主要可分為鑄(zhu)造工(gong)藝(yi)和變形工(gong)藝(yi),鑄(zhu)造工(gong)藝(yi)是液態(tai)成(cheng)形工(gong)藝(yi),它主要有(you)四種:
1、重力鑄造
鎂(mei)(mei)合金可以(yi)用不同的(de)重(zhong)力鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)方(fang)法(fa)生產,如砂型(xing)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)、熔(rong)模鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)、金屬(shu)模鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)、半(ban)金屬(shu)模鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)、殼型(xing)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)等(deng)。其中(zhong)鎂(mei)(mei)合金的(de)砂型(xing)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)經歷了普通粘土砂、水玻璃砂、自硬樹脂砂的(de)發展階段。采用自硬樹脂砂造(zao)(zao)(zao)型(xing)制芯工(gong)藝,可以(yi)提(ti)高(gao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)的(de)質(zhi)量,簡化工(gong)藝程(cheng)序,有利于(yu)實(shi)現機(ji)械化自動化的(de)生產和(he)提(ti)高(gao)模具使(shi)用壽命,并減(jian)少有害氣體,是大型(xing)復雜鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)走向精(jing)確(que)化的(de)方(fang)向。熔(rong)模鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)又稱失蠟(la)法(fa),通常(chang)是在蠟(la)模表面涂上數層耐(nai)火材料,待其硬化干燥(zao)后(hou)(hou),將(jiang)其中(zhong)的(de)蠟(la)模熔(rong)去(qu)而制成型(xing)殼,再經過焙(bei)燒,然后(hou)(hou)進行澆注(zhu),而獲(huo)得鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)。由于(yu)獲(huo)得的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)具有較(jiao)高(gao)的(de)尺寸精(jing)度(du)和(he)表面光(guang)潔度(du),故又稱“熔(rong)模精(jing)密鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)”。
2、低壓鑄造
鎂(mei)合金(jin)一般熱(re)容小、凝(ning)固區間大(da),容易產生裂紋(wen)、充(chong)填不(bu)均(jun)勻(yun)、偏析和組織粗大(da)等鑄(zhu)造(zao)缺陷,且(qie)難以(yi)(yi)生產大(da)型、薄壁或者結構復雜的鑄(zhu)件(jian)。利(li)用低壓(ya)鑄(zhu)造(zao)平穩的充(chong)型和順(shun)序凝(ning)固特點可以(yi)(yi)生產出優質的鎂(mei)合金(jin)鑄(zhu)件(jian)。
3、壓鑄
鎂合金(jin)(jin)熔點較低(di)(純鎂約為(wei)650℃),凝固(gu)潛(qian)熱(re)小,凝固(gu)速度(du)(du)快,且合金(jin)(jin)液(ye)黏度(du)(du)低(di)、流動性(xing)好,特別適于(yu)壓(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)生(sheng)產(chan)。但(dan)常規壓(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)的零件(jian)無(wu)法進行熱(re)處理,不能通過時(shi)效強化。近幾十年來發展(zhan)起來的真空壓(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)、充(chong)(chong)氧壓(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)則可解(jie)決該(gai)問(wen)題。真空壓(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)在壓(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)過程中先抽除(chu)型腔(qiang)內(nei)的氣(qi)(qi)體(ti),從(cong)而減小甚至(zhi)消除(chu)壓(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)件(jian)內(nei)的氣(qi)(qi)孔和(he)溶解(jie)氣(qi)(qi)體(ti),提高(gao)鑄(zhu)(zhu)件(jian)的力學(xue)性(xing)能和(he)表面質量。充(chong)(chong)氧壓(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)則是在熔體(ti)充(chong)(chong)型前將氧氣(qi)(qi)或其(qi)他活性(xing)氣(qi)(qi)體(ti)充(chong)(chong)入型腔(qiang)以(yi)置換型內(nei)空氣(qi)(qi)。充(chong)(chong)型過程中,活性(xing)氣(qi)(qi)體(ti)與金(jin)(jin)屬(shu)液(ye)反應生(sheng)成彌散分布的金(jin)(jin)屬(shu)氧化物,達到消除(chu)壓(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)件(jian)內(nei)氣(qi)(qi)體(ti)和(he)氣(qi)(qi)孔的目(mu)的。
4、半固態鑄造
半固態鑄(zhu)(zhu)造是一種新(xin)型、先進的(de)工藝方法(fa),與傳統的(de)鑄(zhu)(zhu)造方法(fa)相比,具有(you)成(cheng)形溫度低,模具壽(shou)命(ming)長(chang),改善生產(chan)條(tiao)件和環境,細(xi)化晶粒,減少氣孔,疏松縮孔,提高組織致密性,提高鑄(zhu)(zhu)件質(zhi)量等優(you)點。
半(ban)(ban)(ban)固(gu)態(tai)成(cheng)形(xing)可分(fen)為(wei)流變(bian)成(cheng)形(xing)和(he)觸(chu)變(bian)成(cheng)形(xing)。目(mu)前,在半(ban)(ban)(ban)固(gu)態(tai)漿料制備方面,國內外學(xue)者發明(ming)了不同(tong)的(de)制備工(gong)藝(yi),目(mu)的(de)都是為(wei)了獲得(de)細(xi)小、圓(yuan)整(zheng)的(de)初生顆粒均勻地(di)懸浮于(yu)液相之中(zhong)(zhong)的(de)理想(xiang)半(ban)(ban)(ban)固(gu)態(tai)組織,隨后結合(he)不同(tong)工(gong)藝(yi)進行成(cheng)形(xing),充分(fen)發揮半(ban)(ban)(ban)固(gu)態(tai)成(cheng)形(xing)的(de)優勢。其中(zhong)(zhong)半(ban)(ban)(ban)固(gu)態(tai)觸(chu)變(bian)注射成(cheng)形(xing)最為(wei)成(cheng)熟(shu),具有工(gong)藝(yi)簡單、自動化程度(du)高等(deng)優點,已廣泛應用于(yu)鎂合(he)金生產(chan)中(zhong)(zhong)。
二、壓鑄鎂合金的壓鑄工藝有哪些
壓(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)鎂(mei)合(he)金(jin)(jin)是鎂(mei)合(he)金(jin)(jin)鑄(zhu)(zhu)造工(gong)藝中應(ying)用最廣泛的(de),是將熔(rong)化的(de)鎂(mei)合(he)金(jin)(jin)液(ye),高速高壓(ya)(ya)注入(ru)精密的(de)金(jin)(jin)屬型腔(qiang)內(nei),通過壓(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)機使其快速成(cheng)形的(de),一(yi)般有(you)熱室壓(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)和冷室壓(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)兩種工(gong)藝:
1、熱室壓鑄
其壓(ya)(ya)室(shi)直接浸在坩堝內(nei)鎂(mei)液中(zhong),長期處于被加熱狀態,壓(ya)(ya)射部件裝(zhuang)在坩堝上方。這樣壓(ya)(ya)鑄每(mei)循(xun)環一次時,不必特意(yi)給壓(ya)(ya)室(shi)供給鎂(mei)液,所以生產(chan)能快(kuai)速、連續,易實現自動化(hua)。
熱室(shi)壓(ya)鑄(zhu)的優點是(shi)生產工序簡單,效率高;金屬消耗量少,工藝穩定;壓(ya)入型(xing)腔(qiang)的鎂(mei)液較干(gan)凈(jing),鑄(zhu)件(jian)質(zhi)量較好(hao);鎂(mei)液壓(ya)入型(xing)腔(qiang)時流(liu)動性好(hao),適于壓(ya)薄壁件(jian)。但壓(ya)室(shi)、壓(ya)鑄(zhu)沖頭及坩堝長期浸在鎂(mei)液中,影響使用(yong)壽(shou)命,對這些熱作件(jian)材(cai)料要求較高。
鎂合金熱室壓鑄更適合生產一些薄壁而外觀要求較高的零件,如手機和掌上電腦外殼等,但由于鎂合金熱室壓(ya)(ya)(ya)鑄是采用沖頭(tou)直接將鎂合(he)金液經過封閉的(de)(de)鵝頸和噴嘴(zui)壓(ya)(ya)(ya)入金屬模型腔,因此壓(ya)(ya)(ya)射時(shi)增壓(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)力較小,一般不適用于汽車、航天航空等(deng)大型、壁厚、載荷大的(de)(de)零件。
2、冷室壓鑄
每次壓(ya)(ya)射時(shi),先由手(shou)工或通過自動定量給料機(ji)把鎂液注(zhu)入壓(ya)(ya)射套筒內,因而(er)鑄造周(zhou)期比熱(re)室壓(ya)(ya)鑄機(ji)要長些。
冷(leng)室(shi)(shi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)鑄的特點是(shi)(shi):壓(ya)(ya)(ya)(ya)射壓(ya)(ya)(ya)(ya)力高,壓(ya)(ya)(ya)(ya)射速度快,所以可以生產薄(bo)壁(bi)(bi)件(jian),也可以是(shi)(shi)厚壁(bi)(bi)件(jian),適應(ying)范圍(wei)寬;壓(ya)(ya)(ya)(ya)鑄機可大型(xing)(xing)化,且合金種類更換容(rong)易,也可與(yu)鋁合金并用;壓(ya)(ya)(ya)(ya)鑄機的消耗品比熱室(shi)(shi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)鑄的便宜。多數情況下,對(dui)大型(xing)(xing)、厚壁(bi)(bi)、受力和有特殊要求的壓(ya)(ya)(ya)(ya)鑄件(jian)采用冷(leng)室(shi)(shi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)鑄工藝生產。