AM60B镁合金压铸工艺研究
2018-10-20金晨
金晨
摘要:随着科学技术的发展,世界经济发展对新材料的需求与应用也越来越多,新技术的发展推动了社会的发展与进步,AM60B镁合金压铸工艺技术也受到了越来越广泛的关注,镁镁合金也成为各行行业应用广泛的新兴金属材料,在世界的应用已居于第三位,镁合金压铸工艺技术具有非常显著的优势,可应用于汽车、电子,通讯、医疗等领域,带动了相关行业的技术发展与变革,推动了行业的发展,为行业发展提供高精尖的新兴材料,基于此本文研究了AM60B镁合金压铸工艺技术。
关键词:AM60B 镁合金;压铸;微观组织
中图分类号:TG249 文献标识码:A 文章编号:1672-9129(2018)07-0094-02
Abstract: With the development of science and technology, the world economy development and application is also more and more demand for new materials, new technology promotes the development and progress of society, the development of AM60B magnesium alloy die casting technology has been more and more widespread attention, magnesium, magnesium alloys are widely used in industry have become the new metal materials, the application has ranks the third in the world, magnesium alloy die casting technology has significant advantages, can be applied to automobile, electronics, communications, medical and other fields, technology development and the reform of the led industry, promote the development of the industry, to provide high-tech industry development of new materials, Based on this study, AM60B magnesium alloy die casting technology was studied.
Key words: AM60B magnesium alloy; Die casting; microstructure
隨着科学技术的发展,世界经济发展对新材料的需求与应用也越来越多,新技术的发展推动了社会的发展与进步,AM60B镁合金压铸工艺技术也受到了越来越广泛的关注,当前各行各业对钢铁、铝合金制品的材料需要较高,其中钢铁材料的用量居于首位,铝合金材料的用量居于第二位,镁合金做为一种新兴材料,随着技术的发展现在镁合金材料的用量也在不断增加,在世界的应用已居于第三位,在全球迅速发展[1-3]。镁合金具有非常优秀的工艺性能,在生产应用中兼容性好、适用度高,其液体金属的粘度较低、液体性好,而且镁合金液体能够快速的凝固,产品的稳定性能非常好,易于在复杂的腔体中填充使用,且填充薄壁效果好,因此镁合金压铸工艺技术是一项非常成熟的技术,能够迅速成型,具有非常显著的优势,镁合金的突出特点是密度小、强度高,因此有较好的加工性能,镁合金压铸工艺在工艺产品生产中具有冲击吸收性强等特点,因此大多数的镁合金压铸工艺所生产的产品都是压铸件[4]。近年来,镁合金材料的应用越来越多,在很多的行业都有较多的在用,如汽车行业、医疗行业、通信行业等,镁合金压铸工艺技术也受到了更加广泛的关注,技术的发展推动了行业的进步。AM60B镁合金压铸工艺技术能在平常温度下即可以具有一定的强度,并且能够具有优异的耐腐蚀性,因此在确保合金液的熔化质量的基础上,确保AM60B镁合金压铸工艺技术的稳定,是生产出优质产品的基础,也是相关行业实现高精尖技术发展的重要高新材料保证,本文研究了AM60B镁合金压铸工艺技术。
1 实验材料和方法
为对镁合金压铸工艺技术各项技术参数加以研究,展开了镁合金压铸工艺技术的研究工作,试验所采用的压铸镁合金为 AM 60B型镁合金,对AM 60B型镁合金的材料进行了分析,并对压铸工艺技术下的材料生产情况进行综合研究,对其生产出来的材料进行分析 。
全封闭坩埚电阻炉是研究的器材之一,在此基础上开展AM60B镁合金压铸工艺技术的研究工作,在AM60B镁合金压铸工艺技术的研究中使用Ar气来做为保护气体 ,拉伸实验是采用了富士德的自动冷室压铸机,基于AM60B镁合金压铸工艺开展拉伸试验,使用岛津万能试验机用于室温的拉伸试验,吃饭AM60B镁合金压铸工艺产品的硬度测试工作,以对AM60B镁合金压铸制品进行硬度测量,以确定AM60B镁合金压铸产品的布氏硬度,根据AM60B镁合金压铸工艺实施情况合理的选择取样的样品,在MeF3下环境下使用显微镜进行AM60B镁合金压铸工艺制品的观察工作。
2 工艺参数对铸件微观组织的影响
2.1 浇注温度对铸件微观组织的影响
AM60B镁合金压铸工艺进行研究,探讨AM60B镁合金压铸工艺的浇注温度对AM60B镁合金压铸工艺制品质量的影响,工艺实施中压射速度为3. 0 m / s,此时AM60B镁合金压铸工艺制品所使用的模具的温度控制在180℃,浇注温度不同对AM60B镁合金组织的影响,当AM60B镁合金压铸浇注温度为650℃时,显微组织显示更多的树枝样晶体,当在一定的条件下AM60B镁合金压铸浇注渡达到680℃的温度时,可以看到树突显著减少,晶粒更加精细化,整体视觉感观也更加的圆润,此时组织的整体效果较高;AM60B镁合金压铸浇温度注达到710℃时,此时铸件的组织缺陷明显增多,粗粒度增大。AM60B镁合金压铸工艺实施过程中,浇注温度对AM60B镁合金压铸工艺铸件制品微观组织的影响,随着AM60B镁合金压铸工艺实施中浇注温度的增加,镁合金在一定的高温下具有相对较好的流动能力,同时具有足够的热量来熔化树枝状的晶体。但AM60B镁合金压铸浇注的温度要保持在一个合理的范围内。在AM60B镁合金压铸工艺制品工艺实施中压射速度、镁合金压铸模具的温度控制固定的条件下,如AM60B镁合金压铸模具的浇注温度低于650℃以下时,过低的温度易对灌装和冷藏效果有较大的影响,因填充不足而引起工艺生产缺陷。如AM60B镁合金压铸模具的浇注温度高于710℃时,易造成粗颗粒,而且易发生AM60B镁合金压铸工艺制品组织溅出的情况,会导致AM60B镁合金压铸工艺制品的表面不光滑,产品毛刺增多,影响AM60B镁合金压铸工艺制品的生产质量,在使用过程中AM60B镁合金压铸工艺制品会有开裂倾向,影响压铸件机械性能,在行业产品的应用中会带来负面影响,如质量不好的镁合金材料应用于汽车工业,极易带来安全事故,必要时需进行汽车召回。因此做好AM60B镁合金压铸工艺制品的浇注温度控制工作是一项基础工作,能有效的避免AM60B镁合金压铸工艺制品缺陷的发生 。通过AM60B镁合金压铸工艺制品的实验与对制品的分析,通过综合应用可看到浇注温度是680℃时是适宜的生产工艺温度。
2.2 模具温度对铸件微观组织的影响
对AM60B镁合金压铸模具温度对微观组织的影响进行进一步分析,AM60B镁合金压铸工艺制品在浇注温度是680℃、压铸速度为3.0m / s下,,AM60B镁合金压铸模具的温度为150℃,微观结构晶粒尺寸较少,铸粒表层粒度分布小,AM60B镁合金压铸模具的内部粗粒度分布明显,当AM60B镁合金压铸模具的温度为180℃,组织颗粒细密;模具温度为210℃,组织会出现更多的缺陷。可以认为AM60B镁合金压铸模具的温度低时,压铸表面的表面迅速凝固,形成由表面细粒区域形成的冷却层,因此AM60B镁合金压铸产品的硬度较高。然而由于AM60B镁合金压铸产品的表面的快速固化,因此其工艺生产过程中产生的气体会保留在AM60B镁合金压铸产品中形成缺口,导致微结构收缩。此外在AM60B镁合金压铸模具微细结晶区域的形成中随着温度的逐渐增加,温度梯度变平坦,形成粗晶体区域。随着模具温度的升高,晶粒尺寸减小。然而当AM60B镁合金压铸模具温度过高时,生产出的产品机械性能会随之降低 ,通过AM60B镁合金压铸工艺的实验分析和对组织产品的构建可以看到模具温度在180℃时,AM60B镁合金压铸工艺产品的质量较好。
2.3 压射速度对铸件微观组织的影响
探讨压射速度对AM60B镁合金压铸产品的影响,实验条件为AM60B镁合金的浇注温度为680℃,模具温度为180℃,当速度为3.0m / s时,AM60B镁合金工艺制品的尺寸较均匀,当压力速度为3.5m / s时,AM60B镁合金工艺制品的组织看起来松散多孔。因压射速度过低,则会导致树枝状枝晶的断裂和脱落,而奔向速度过高,则会让孔隙率增加、压铸机械性能降低。因此,压射速度更适合3.0米/秒,AM60B镁合金压铸技术得到改善。
压铸件中低速度越小,铸件组织含量越高。原因在于低速状态下,工艺过程用时较长,在此过程中发生热能损失,固化部分高,铸件组织的含量越高,C截面厚度方向铸件组织面积。
在高速压射速度下,AM60B镁合金压铸工艺产品组织的含量及分布形态,不同高速的2.5mm厚片的样品C部分的微观结构和铸件组织分布。因速度快,压力成型的力量较大,铸件组织颗粒破碎变小。
2.4压铸组织中的共晶组织组成及分布形态
AM60B镁合金压铸铸件压铸组织中共晶组织的组成和分布,Al含量测定为5.72%,由于AM60B镁合金压铸铸件压铸模具的冷却条件,凝固过程远离平衡状态,在压铸实验的中心存在更多的共晶组。因在AM60B镁合金压铸工艺实验中,压铸实验的表面非常冷,于凝固过程中由于放电和溶质的聚集导致的压铸中l含量较高,β型Mg17Al12析出较多,因此压铸实验中心和缺陷发生在表面上方。
3 结论
AM60B镁合金压铸生产过程中,做好工藝设计,确定合理的浇注温度对AM 60B合金的压铸产品生产效果有较高的影响,通过合理的工艺设计参数设置及质量把控AM60B镁合金压铸产品的生产质量,产品的质量较好,铸件密度较为紧密合理,晶粒尺寸均匀,AM60B镁合金压铸产品无明显的缺陷,β相网状均匀分布,铸件表面光滑,产品质量较好。
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