镁铝合金成型技术
镁铝镁合金铸造
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
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。
数控技术毕业设计(论文)-镁铝合金的应用及成型工艺研究[管理资料]
职业技术学院毕业论文题目:镁铝合金的应用及成型工艺研究学生:学号:院(系):职业技术学院专业:数控技术指导教师:2011 年月日作外形复杂构件,管材多用于汽油、润滑油等要求抗腐蚀性的管路系统。
该系列合金包括ZK60(MB15)、ZK61,MB18,MB21等,此类合金的塑性中等,室温下拉伸屈服强度和压缩屈服强度以及高温瞬时强度都明显优于其它合金(如AZ31等),具有良好的成形和焊接性能,无应力腐蚀倾向。
RE代表稀土元素,该系列合金主要包括ZE10、MB8等。
具有优异的耐热性和耐腐蚀性,一般无应力腐蚀倾向,广泛用于制备薄板或厚板、挤压材和锻件等。
该系列主要包括的是美国HK31,HM21,HM31等。
该类合金具有优良的高温性能,焊接性能良好。
但对人体和环境有一定的危害,通常被限制使用。
.镁合金的四大主要应用领域日前介绍了镁合金目前的主要应用领域,主要分四个方面:随着世界能源危机、资源危机与环境污染问题的日趋严重,节能和轻量化已成为汽车工业的重要问题。
采用镁合金制造摩托车发动机、轮毂、减速器、后扶手及减震系统等部件,不仅能减轻整车质量、提高整车的加速和制动性能,还能降低行使震动、排污量、噪声及油耗,可提高驾乘舒适度。
重庆镁业科技股份有限公司目前已研制出10余种摩托车镁合金压铸件和挤压铸造镁合金轮毂,并组装了镁合金用量为14kg的隆鑫LX150摩托车,开创了我国摩托车大量采用镁合金的先例。
重庆镁业和重庆博奥镁业现已形成镁合金摩托车压铸件300万件、镁合金型材1000吨及镁合金1500吨的年生产能力。
目前我国已有300多万辆摩托车应用了镁合金,可节省油耗数亿元以上。
我国是摩托车生产大国,目前年产量达2500多万辆,连续14年居全球首位,若平均每辆镁合金用量按5kg计算,摩托车工业每年需镁合金约12万多吨。
目前,我国的自行车厂商已将大量镁合金零部件运用于自行车赛车、登山车甚至折叠车等高级车种。
首钢远东、重庆镁业、中华自行车、上海交大、南京华宏等国内企业和研究院所都纷纷推出了镁合金自行车样车,其中首钢远东镁合金车型实现了上市销售,重庆镁业的镁合金自行车实现了产品系列化。
铝(镁)合金消失模铸造近净成形技术研究进展
摘 要 :阐述了铝 ( ) 镁 合金消失模铸 造技术的研究现状 ,着重介绍 了铝 ( ) 镁 合金 消失模铸 造在金 属液充 型 、振动凝 固、压
力凝 固以及消失模壳 型铸造 等技术方面 的最新研 究进展 。研究表 明 ,铝( 合 金在消失模铸 造过程 中 ,需重 点解决 针孔 、缩 镁)
松 等缺陷 ,提高液态合 金的充型能力和铸件 的力学性能 ;通 过 采用振 动凝 固和压 力凝 固的手 段 ,可 以提高 金属 液充型 能力 、
me t o 1aly a d Mg aly L C i l n n s fA l n l F n f l g,vb ain s l i c t n,p e s r oi i c t n a d e p n a l at r — h l o o i i ir t o i f ai o di o r s u e s l f a i n x e d b e p t n s el di o e c mp u d c si g t . r i l n r d c d o o n a t ,ec ,a e ma ny ito u e .Th e ut h w t a t e p n o e a d s r k g o o i ee t mu tb n e r s l s o h t h i h l n h n a e p r st d f cs s i y s e
中图分ห้องสมุดไป่ตู้类号 :T 16 2 G 4. 1
文献标识码 :A
文章编号 :17 3 6 (0 1 0 6 4— 9 2 2 1 )7—0 3 0 8—1 0
Ne Te hn l g c lAd a e i s a s i g w c o o i a v nc n Lo tFo m Ca tn Pr c s o l y a g Al y o e s f r AIAlo nd M l o
变形镁合金及其成形工艺
变形镁合金及其成形工艺卢志文汪凌云潘复生陈林镁合金具有密度低、比强度和比刚度高、电磁屏蔽效果好、抗震减震能力强、易于机加工成形和易于回收再利用等优点,在航空、航天、汽车、3C产品以及军工等领域的具有广泛的应用前景和巨大的应用潜力。
目前,镁合金的应用大多数是以模铸、压铸以及半固态成形等工艺来生产产品。
这些工艺生产的产品,存在着组织部太致密、成分偏析,最小厚度偏大、力学性能偏低等缺憾,不能充分发挥镁合金的性能优势。
研究和实践表明,塑性变形能够改善镁合金的组织和力学性能,大大提高镁合金的强度和塑性,同时,很多领域重要结构材料需要用的板材、棒材、管材和型材等只能用塑性成形工艺来制取,而不能利用铸造等工艺来生产,所以,变形镁合金及其成形工艺的研究越来越受到重视。
但是,由于镁合金晶体结构是密排六方(Hcp),塑性较差,成形困难,成材率低,加之人们对镁合金易燃、不耐腐蚀等缺点的过分夸张甚至是错误的认识,导致变形镁合金没有得到大规模应用,变形镁合金及成形工艺的研究没有引起足够的重视和深入的开展。
目前变形镁合金的板材、型材以及锻件等生产仍集中在航空航天及军事等高端领域或部门,没有普及到一般民用领域。
在当今社会节约资源和减少污染成为社会可持续发展战略的要求的背景下,急需加快研究步伐,转变观念,以推动变形镁合金镁在民用领域的应用。
本文旨在总结变形镁合金及成形工艺的成果,探讨变形镁合金及其成形工艺的研究方向。
变形镁合金的合金系变形镁合金主要分为四个系列(美国标准):AZ系列(Mg-Al-Zn),AM系列(Mg-Al-Mn),AS系列(Mg-Al-Si),AE系列(Mg-Al-Re)。
中国变形镁合金牌号为MB系列。
几个主要工业发达国家的变形镁合金标准及牌号见表1所示。
变形镁合金以AZ系应用最为普遍,其中又以MB2应用最为广泛。
需要指出的是变形镁合金中MB2的合金成分与AZ31B不同,其力学和成形性能比AZ31B稍差些,介于AZ31B和AZ31C二者之间。
2012-09-车身用铝_镁合金先进挤压成形技术及应用_李落星
Advanced Extrusion Technology and Application of Aluminium, Magnesium Alloy for Vehicle Body
LI Luoxing1 ZHOU Jia1, 2 ZHANG Hui2
(1. State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacturing for Vehicle Body, Hunan University, Changsha 410082; 2. College of Materials Science and Engineering, Hunan University, Changsha 410082)
月 2012 年 9 月
李落星等:车身用铝、镁合金先进挤压成形技术及应用
37
限元模拟过程中网格发生严重畸变,网格数量大, 计算效率低,需要反复计算模拟挤压过程,对工程 问题难以快速反应。 基于上述原因,笔者课题组提出了等温挤压技 术,即控制挤压型材在出模口的温度为一恒定温度 的挤压生产过程。将三维有限元模拟技术和比例— 积分—微分 (Proportional-integral-derivative, PID) 控 制原理相结合,采用基于数值模拟的等温挤压加工 方法, 控制挤出型材在长度方向的性能和尺寸精度, 减少宽幅型材的翘曲量,提高挤出型材的尺寸稳定 性。 同时控制型材出模口温度和模具模面受力情况, 提高模具使用寿命。 为实现笔者课题组提出的等温挤压过程,根据 挤压型材的性能要求,确定其出模口温度为目标温 度,并确定挤压该型材的挤压工艺,如挤压坯料和 工模具的初始温度和挤压杆速度。采用该工艺对挤 压过程进行数值模拟,根据型材出模口出温度变化 情况,与目标温度进行对比,采用 PID 控制方法, 实时调节挤压杆速度,直至挤压过程完成,进而可 以得到模拟均一型材出模口温度的挤压杆速度变化 曲线,将其应用到实际挤压机的速度控制系统,从 而实现挤出型材的出模口温度维持恒定。 PID 控制过程中,型材目标出模口温度和型材 实际出模口温度的差值为输入变量,以挤压杆速度 增量为输出变量。笔者课题组采用的 PID 控制为增 量式数字 PID 控制法。其中控制规律为 u (k ) Ae(k ) Be(k 1) Ce(k 2) 式 中 , u (k ) 为 控 制 增 量 ; k 为 采 样 序 号 , k 0,1, 2, ; e(k ) 为第 k 次采样时刻输入的型材出 e(k 1) 为第 k 1 次采样时刻输入的 模口温度差值; 型材出模口温度差值; e(k 2) 为第 k 2 次采样时 刻输入的型材出模口温度差值; A K P K I K D , B K P 2 K D , C K D ,且 KP 为比例系数; K I 为 积分系数,表示为 K I K PT / TI ; K D 为微分系数, 表示为 K D K PTD / T 。 所述 PID 控制中参数 KP、KI 和 KD,在挤压模 拟过程中,采用工程整定法中的试验试凑法对其进 行整定。整定后,在挤压过程中可根据温度变化情 况实时改变参数值,实现变参数的 PID 控制过程。 将以上确立的 PID 控制模型引入到有限元数值 模拟软件中,结合具体的镁合金或铝合金挤压型材 截面形状和挤压工艺参数 ( 如挤压坯料和工模具温 度、初始挤压速度等)进行挤压过程模拟,实现挤压 杆速度的模拟优化,优化过程完成后就可得到该合 金等温挤压的挤压杆速度曲线。采用这种方法只需
镁合金 成型工艺
镁合金成型工艺
镁合金是一种重要的轻质结构材料,在日常生活中广泛应用。
镁
合金的成型工艺有许多种,以下是其中的一些常见方法:
1. 压铸成型:将镁合金加热至一定温度后,以高压将熔化的合
金注入模具中,待冷却后从模具中取出即可得到所需要的形状。
2. 等静压成型:通过在一定温度和压力下,将镁合金粉末压制
成所需形状的方法。
该方法可以得到高密度、强度均匀的镁合金制品。
3. 挤压成型:将镁合金加热至一定温度后,采用金属棒进给的
方式,将合金挤出成所需的形状,然后通过冷却、切割等工艺得到最
终制品。
4. 热压成型:将镁合金加热至一定温度后,采用高压将其压制
成所需形状的方法。
该方法可以得到高强度、高精度的镁合金制品,
常用于制造高要求的航空航天零部件。
以上是一些常见的镁合金成型工艺,具体选用何种方法需根据所
需要的材料强度、形状等要素综合考虑。
铝镁锂合金件成型与精密加工技术探究
铝镁锂合金件成型与精密加工技术探究铝镁锂合金件成型与精密加工技术探究引言:铝镁锂合金在航天航空领域具有重要的应用价值,因其具有优异的强度、刚度、抗腐蚀性能和轻质化等特点。
但是,铝镁锂合金的成型和精密加工技术对材料性能和产品质量非常关键。
本文将探究铝镁锂合金件的成型和精密加工技术,并分析其在工业应用中的重要性和挑战。
一、铝镁锂合金件成型技术1.变形成型变形成型是指通过施加外力使材料产生塑性变形,改变形状和尺寸的一种成型方法。
铝镁锂合金的变形成型可以采用冷变形和热变形两种方式。
冷变形:冷变形是指在常温下进行变形加工,主要包括拉伸、压缩、剪切、弯曲等。
冷变形对于铝镁锂合金的力学性能和物理性能有较大影响,可以提高材料的强度和硬度,但容易引起晶粒细化和变形硬化效应,降低材料的塑性。
热变形:热变形是指在高温下进行变形加工,主要包括热挤压、热轧、热锻等。
热变形可以克服铝镁锂合金的冷变形硬化效应,提高材料的塑性,但是对于材料的凝固组织和晶界特征会产生影响。
2.精密锻造精密锻造是指通过模具和压力将铝镁锂合金原料塑性变形成型的一种成型技术。
精密锻造具有高成形精度、高表面质量和高加工效率等优点,适用于生产高要求的铝镁锂合金件,如飞机主翼、车身构件等。
精密锻造的过程包括模具的设计、材料的预加热、锻造变形、模具的冷却和后处理等。
模具的设计要考虑到材料的膨胀和收缩,以及变形过程中的应力和变形能量等因素。
材料的预加热可以提高材料的塑性,减小锻造过程中的应力和变形硬化。
锻造变形的过程需要控制变形速度和应力,以避免材料的晶粒细化和裂纹的产生。
三、铝镁锂合金件精密加工技术1.数控加工数控加工是指通过计算机控制机床和刀具进行加工的一种加工技术。
数控加工具有高精度、高效率和高稳定性的特点,适用于生产复杂形状和高精度要求的铝镁锂合金件。
数控加工可以分为车削、铣削、钻削、镗削等不同加工方式,根据具体的加工要求选择合适的刀具和机床进行加工。
镁合金半固态压铸成形及其控制技术
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。
镁合金成形技术现状及研究进展
163 . 2。
室温下镁 的拉伸性能 和压缩性 能见 表 1 。室 温
( 3 )下镁 的最高纯度为 9 . %时,动态弹性模量 2 K 9 98 9
为 4G a 4 P ,静 态 弹 性 模 量 为 4 G a 0 P 。镁 纯 度 为 9 .% 98 时 ,动态 弹性 模量 为 4 G a 5 P ,静 态 弹性 模量 为 4 G a 3 P。 随着 温度 的增加 ,镁 的弹性模 量下 降 。
【] 2 财政部 信息 中心 . 青海 8个项 目被纳入围家金太阳示范工程
2 § 6 T
青 海 斛 技
21 年第 5 00 期
A ,z ,c ,A ,c ,N ,c ,T ( 度 J : l n a g e i u h 强 顷序
高一低 ) 。 T ,G ,z ,A ,C ,A ,N ,C ( h a n g a l i u 塑性 加 序 : 高一低 ) 。
镁 元素 地 壳 表 层 金 属矿 的 资源 含 量 为 23 ,位 . %
居 常用金 属 的第 3位 ,而且在盐 湖 及海 洋 中的含 量也
十分 可观 ,如海水 中镁 的含量达 21 0t .×1 。资源 、能
源 和环保 问题将 会或 者正 在限制 着 人类社 会 的进一 步
2 镁 合 金 概 述
21 镁 的性 能 .
发 展 ,但 是镁作 为一 种轻 质材料 , 由于 没有 充分 发挥
镁铝合金制作基本认识
• 模厚調整用電機
• 肘節連桿
6
設備的各部名稱 (二)
• 蓄能裝置 • 噴嘴 • 料管 • 射膠裝置
• 螺桿旋轉電機
• 控制盤
7
AZ91D制程
1.壓鑄成形
2.二次加工
沖切 機械加工 砂光 振動研磨 手工精修
3.化成-皮膜
凹凸面修補 噴塗 印刷
4.組裝
8
壓鑄用材料比照
Mg : AZ91D Al : ADC 12 (A383) / ADC 10 (A380)
27
CNC-刀具(2/2)
T型刀(焊接) T型刀
燕尾刀
斜度刀
1. T型刀是為了铣卡勾用的,左側為焊接式,強度較低,但較省成本, 2. 中間的T型刀則為一般常見的刀具,圖中為四刃,但也有三刃和兩刃。 3. 燕尾刀和斜度刀都為铣切斜度用,但兩者斜的方向不同,需根據產品要求的 斜度來訂製。
28
CNC加工
52
說明: 利用抽真 空原理將料 填充至鵝頸內,再將 料推送至模具內部成 形。
成型重點: 適當的鎖模壓力射 出速度、壓力、料 溫、模具溫度。
油壓缸
鵝頸
模具 坩鍋爐
進料處
3
冷室法 (Cold chamber) :冷室機之射出系統與熔解爐分 離,射出前需將金屬液由熔爐中取出倒入套筒中,然後 藉由柱塞向前將金屬液射入模穴。因本法鑄造壓力大, 適合肉厚大型之鑄件,例如汽車零件、電動工具等。
CNC加工:加工成品卡鉤、靠破孔及所有不通的BOSS等 。
29
牙規
牙規 Go端
No Go端 1. 2. 3. 4. 5. 牙規雙邊都有螺牙,一邊為Go端,另一邊為No Go端。 Go端為可以鎖過去甚至穿通。 No Go端則可稍微鎖個0.5~1.0個牙,但無法完整往下鎖。 測試時,需要Go端可以進,No Go端無法往下鎖才算是在規範內。 若兩邊都可以鎖,或兩邊都無法鎖,這兩者皆不合格。
AZ80镁合金组织性能及其成型的关键技术
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。
镁合金半固态射出成形技术介绍
半固態射出成形技術第一節 觸變成形技術(一)背景觸變成形主要發展里程如所示。
Dow Chemical早在1977年開始就嘗試 將半固態的概念應用在鎂合金上,經過十餘年的研究,於1988年製作出300噸 雛型機。
1900年Dow Chemical 與另外五家公司聯合成立Thixomat公司,負責 技術的商品化及授權,以及應用技術的研發,1991年獲得觸變成形設備及製程 的美國專利,之後陸續取得26國專利。
目前Thixomat授權生產觸變成形機的 公司僅限於日本製鋼所(JSW)及加拿大Husky兩家,JSW的機型包括75、220、450、650、及850噸,1998年夏天已推出1600噸機器;Husky剛取得授權不久,初期 預定開發90、225、500、及900噸等機種。
1997年為止全世界用於實際生產之 機器約65台,估計1998年底可達100台。
現有客戶三十餘家,分佈在日本、 美國、加拿大、瑞典、德國、新加坡、韓國、台灣等地,其中九成以上的客戶 原本是從事塑膠射出成形。
另一方面,美國能源部自1997年3月起展開一個400萬美金,為期三年的 計畫,支持Thixomat與Alcoa、Husky以及美國三大汽車廠合作研究鋁合金的 觸變成形,目標產品包括汽車用厚肉(8~10mm)結構件及薄殼(<1mm)連結件,未來 可能進一步擴及金屬基複合材料(metal-matrix composites)的成形技術。
(二)技術簡介觸變成形是由塑膠射出成形衍生應用在金屬的成形製程,米粒大小的金屬 顆粒原料在氬氣保護的料斗進入料管,經螺桿旋轉磨擦及料管外加熱器提供 熱量,溫度逐漸升高至其固相線溫度(solid us temperature)以上,形成部分 熔融狀態,此時螺桿同時計量後退將半固態黏漿推擠到蓄料區,待蓄儲存的黏漿 達到所需的量後,螺桿停止轉動,高速射出系統驅動桿往前推送黏漿進入模穴。
待工件完全凝固後射出單元後退,螺桿進行下一循環的剪切輸送計量,夾模單元 則開模頂出,同時進行清除廢料及噴離型劑等動作。
镁铝合金成型技术
半固態金屬射出成型 Semisolid Metal Injection Molding
優點
(5) 半固態金屬充填時對模具的熱衝擊較低, 因此模具壽命增長;這一方面是由於工作溫度 較低,另一方面是由於半固態金屬黏漿以層流 充模之熱傳係數遠較熔融金屬充模時之紊流 (turbulent flow)之熱傳係數低。實驗結果顯示 ,模具表面溫度峰值、溫度梯度及溫度升高速 率均大幅降低70-80%。
半固態金屬射出成型 Semisolid Metal Injection Molding
半固態金屬射出成型是結合金屬壓鑄與射出 成型的新技術,是能大幅改善金屬壓鑄製品 品質的革命性製程。這項技術不僅維持了傳 統壓鑄生產速度快、尺寸精度高等優點,也 降低了元件中的氣孔及縮孔含量,因此,可 大幅提高產品的機械性能,達到淨形(netshape)鑄造及可熱處理鑄件的要求。
半固態金屬射出成型 Semisolid Metal Injection Molding
優點
(6) 由於材料在進入型腔前即已部分凝固,在 型腔內冷卻所須移除之凝固熱較少,因此成型 週期可縮短。 另外,半固態材料對模具之黏 著性較低,因此需較少之離型潤滑劑,脫模也 較為迅速。
半固態金屬射出成型 Semisolid Metal Injection Molding
半固態金屬射出成型 Semisolid Metal Injection Molding
半固態金屬射出成型 Semisolid Metal Injection Molding
半固態金屬射出成型 Semisolid Metal Injection Molding
半固態金屬射出成型 Semisolid Metal Injection Molding
對傳統金屬成型工藝的衝擊
高性能镁合金及其成形加工技术与应用研究进展
7 a o MP 、 , 4 4 6 a 研 究 表 明 , 4 . MP 。
㈨Hale Waihona Puke 含重 稀土 的析 出相 和L S P O ̄ 构均分
别具 有非常 明显 的强化效 果 ( 初步研
究表 明两 种 强化 因素 有共 存 的 可 能 性 和 条 件 ) 而 且 高 温 稳 定 性 非 常 , 好 , 该 系 列 合 金在 2 0~3 0 使 0 0 ℃之
间 仍 具 有 良好的 力学 性 能 , 2 0 如 5℃ 时 oh 0 M P 、 =3 0 P 、 =4 0 a on, 4 M a 6
—
㈣
镁合金的铸造性能 、 铸工艺 、 压 塑性变
形工艺 也得到 了研 究 , 并进一 步发展 成系 列合 金与 工艺 : 铸 阻燃 镁合金 压
针对 镁合 金熔炼 易燃 问题 , 系统
“1 2世纪绿色工程金属 。 ] 镁合金是
目前 工程 应 用 中最 轻 的 金属 结 构材 料, 已成为 国 防军 事 、 空 航 天 、 航 汽 车、 电子通信等工业领域 的重要材料 。 尤其是我 国 目前大 飞机 、 绕月 、 高速轨 道 交通 、 电动 汽车等 大型 工程项 目的
维普资讯
稳相 ( 和 p1 ) 微观 组织 结构 , p’ 相 的 可显 著阻碍位 错 的运动 , 同时辅助 以 加工硬化 、 织构强化和少量 的L S P O强 化, 其力学 l能最高可达 : 4 0 a 生 o = 9 MP 、
o , =450M Pa、6 = 3% ~ 6% ;
Iii高、 iii 尺寸稳定、 ii 导热导电性好、
阻尼 减振 、 电磁屏蔽 、 易于加工成形和
容 易 回收 等优点 , 因此有 人将镁誉 为
铝镁合金加工工艺
铝镁合金加工工艺
铝镁合金加工工艺
铝镁合金是一种重要的加工材料,具有较高的强度、可塑性和耐蚀性,在航空、汽车、电子等领域广泛应用。
铝镁合金加工工艺是实现铝镁
合金高效加工和优良性能的关键,下面简要介绍几种常见的铝镁合金
加工工艺。
1. 热加工
热加工是铝镁合金加工的常见方法之一,包括锻造、轧制和挤压等。
锻造是通过将坯料经过预热和成形处理而获得所需形状和尺寸的加工
方法。
轧制是指将坯料经过多次轧制变形,最终获得所需的板材、带
材和型材等。
挤压是将坯料通过模具而成为所需截面形状与尺寸的加
工方式。
这些热加工的方法可以提高铝镁合金的力学性能和综合性能。
2. 冷加工
冷加工是通过对铝镁合金进行冷加工,使其产生塑性变形,并在其中
加入适当的热处理工艺,来达到所需的性能要求。
冷加工包括铣削、
拉伸、剪切和压力加工等方式。
冷加工不仅可以提高铝镁合金的机械
性能和表面质量,还能改善其结构、提高其延展性和疲劳寿命。
3. 焊接加工
铝镁合金的焊接加工是通过加入适当的气氛或涂剂,加强焊接接头的
耐蚀性和耐久性。
焊接加工分为氩弧焊接、激光焊接、点焊接和电阻
焊接等方式。
焊接加工不仅可以提高铝镁合金的结构强度,还能改善
其表面质量和工艺性能。
总之,铝镁合金加工工艺是决定铝镁合金加工质量和性能的关键,通
过选择合适的加工方法和工艺,可以提高铝镁合金的机械性能、表面
质量和工艺性能,从而实现铝镁合金加工的高效、优质和经济的生产。
镁合金轮毂的成型工艺
镁合金轮毂的成型工艺
镁合金轮毂作为一种新型的汽车零部件,它的成型工艺主要包括以下几个步骤:
1. 原材料准备:
选择合适的镁合金材料,如AZ91D、AM60B等。
这些合金通常由镁、铝、锌、硅等元素组成,具有良好的强度、刚度和耐腐蚀性能。
2. 模具设计:
根据轮毂的形状和尺寸要求,设计出合适的模具。
模具通常由上下两部分组成,分别为凸模和凹模。
3. 铸造工艺:
将准备好的镁合金材料加热至熔化状态,然后倒入模具中。
常用的铸造方法有低压铸造、重力铸造和高压铸造等。
其中,低压铸造和重力铸造较为常用。
低压铸造是通过外加压力使镁合金液在模具中形成铸件;重力铸造则是利用镁合金液自身的重力在模具中流动,形成铸件。
4. 固化冷却:
镁合金液在模具中冷却固化,形成轮毂毛坯。
在冷却过程中,需要控制冷却速度和温度,以保证轮毂的晶粒大小和性能。
5. 后处理:
轮毂毛坯经过切割、打磨、抛光等工序,去除多余的材料,使
其表面光滑,达到成品要求。
6. 质量检测:
对成型的轮毂进行质量检测,包括尺寸精度、表面质量、力学性能等,确保轮毂符合相关标准和要求。
综上所述,镁合金轮毂的成型工艺涵盖了原材料准备、模具设计、铸造、固化冷却、后处理和质量检测等多个环节。
随着技术的不断发展和优化,镁合金轮毂的成型工艺将更加完善,为汽车行业提供更轻、更强、更环保的零部件。
镁合金成形技术简介与分析
镁合金成形技术简介与分析近年来对轻质材料的需求越来越大,镁合金作为结构材料由于具有比重小、比强度和比刚度高、导热和导电性好、切削加工性好、优良的阻尼性和电磁屏蔽性、易于加工成形和回收等优点,因此广泛应用于汽车、电子、通讯等行业,被誉为“21世纪的绿色工程材料”。
根据成形工艺的不同,镁合金材料主要分为铸造镁合金和变形镁合金两大类。
前者主要通过铸造获得镁合金产品。
包括砂型铸造、永久型铸造、熔模铸造、消失模铸造、压铸等。
其中压铸是最成熟、应用最广的技术。
而后者则是通过变形生产尺寸多样的板、棒、管、型材及锻件产品。
并且可以通过材料组织的控制和热处理工艺的应用,获得更高的强度、更好的延展性、更好的力学性能,从而满足更多结构件的需要。
另外,镁合金的半固态成形作为一种新型铸造技术也得到了广泛的研究与应用。
1铸造镁合金铸造是镁合金的主要成形方法,包括砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、消失模铸造和压铸等在内的多种铸造方法均可用于镁合金成形。
目前,90%以上的镁合金产品是压铸成形的。
1.1压铸压铸是镁合金最主要、应用最广泛的成形工艺。
镁合金有优良的压铸工艺性能:镁合金液粘度低,流动性好,易于充满复杂型腔。
用镁合金可以很容易地生产壁厚1.0mm~2.0mm的压铸件,现在最小壁厚可达0.6mm。
镁压铸件的铸造斜度为1.5,而铝合金是2~3度。
镁压铸件的尺寸精度比铝压铸件高50%。
镁合金的熔点和结晶潜热都低于铝合金,压铸过程中对模具冲蚀比铝合金小,且不易粘型,其模具寿命可比铝合金件长2~4倍。
镁合金件压铸周期比铝件短,因而生产效率可比铝合金提高25%。
镁合金铸件的加工性能优于铝合金铸件,镁合金件的切削速度可比铝合金件提高50%,加工耗能比铝合金件低50%。
生产经验表明由于生产效率高,热室压铸的镁合金小件的总成本低于冷室压铸的铝合金同样件。
压铸镁合金可按其成分分为四个系列:AZ(Mg-Al-Zn)系列(AZ91)、AM(Mg-Al-Mn)系列(AM60、AM50)、AS(Mg-Al-Si)系列(AS41、AS21)、AE(Mg-Al-RE)系列(AEA2)。