浅析镁合金压铸工艺难成功的原因

   2020-09-01 互联网赵江凤13820
核心提示:  对铝合金材料或铝合金压铸工艺有所认识的人都知道,铝合金分含硅高(约10%)的“压铸铝合金”、含硅中等(
 

  对铝合金材料或铝合金压铸工艺有所认识的人都知道,铝合金分含硅高(约10%)的“压铸铝合金”、含硅中等(约5%),适合重力铸造、低压铸造或金属模铸造的“铸造合金”,以及适用于挤压、锻压等压力加工,含硅量很少(1%-2%以下)或基本不含硅的“变形铝合金”。

  不少人以为,在铝合金或镁合金中加硅,主要是为了增加合金的流动性,其实并不全面正确,且有认识的偏差与误导。在合金中加硅,作用主要确有两项:

  第一是增加流动性。但这主要是对重力铸造等很低的压强下充型而言的。检测与实践都表明,不加硅的合金与加了硅的合金,在超过1MPa的充型压强下充型,差异并不大。当今的压铸机与压铸工艺,充型压强可以超过100MPa,即使是最差流动性的合金(变形铝合金、变形镁合金等),都不存在充型不足的困难。

  第二是减少“液—固”相的相变体积收缩率——这一项才是最重要与最关键的。有研究指,含硅量到20%左右的铝合金(如A390),相变体积可以基本不变。所以,用于高温场合的铝活塞,总是硅含量较高的合金。

  因为压铸工艺的本质特性,属单方向的高压强充型铸造,不具有反向补缩功能,这是它与低压铸造、重力铸造具有反向补缩充型的工艺特性完全不同的地方。正是这个原因,行业上才特意配制相变收缩率比较低,含硅量尽量去到最高,专门为了压铸工艺不能反向补缩的铝合金牌号。

  增加硅在合金中的含量会付出很大的代价:大幅削弱了合金的强度,并使合金变脆,延伸率显着降低。压铸铝合金(如ZL107、ADC12)普遍就比变形铝合金的强度低了一半甚至大半,约在200MPa范围。对比A356、6061(LY硬铝)、ZL101合金强度在400MPa,7075(LC超硬铝)强度达600MPa就可知了。硅还是非金属,不能阳极氧化与着色。故从本质上说,硅对合金归属为一种有害的或杂质类的元素。

  所以,我们一般都将压铸件称为“结构件”,很多功能上有要求,被称为“功能件”所用的地方,如有高强度、延伸率高(不脆)、耐高温、表面着色、耐冲击韧性要求等场合的,压铸合金基本就不能用了。

  实践上,用压铸工艺生产含硅量在5%左右的铸造类合金(如生产铝合金轮毂的A356、ZL101牌号合金),毛坯合格率明显降低,缩孔缩松非常严重。

  原因在于,该类铸造合金的体积收缩率较大,本来就只适合于有补缩系统的铸造工艺的(如重力铸造、金属模铸造、低压铸造)。用没有补缩系统的压铸工艺生产,明显勉为其难,缩孔缩松缺陷又怎不明显增加呢。关于更多铸造资讯请登录中国铸造网

 
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