AM60B鎂合金壓鑄工藝研究

金晨

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展對新材料的需求與應(yīng)用也越來越多，新技術(shù)的發(fā)展推動了社會的發(fā)展與進(jìn)步，AM60B鎂合金壓鑄工藝技術(shù)也受到了越來越廣泛的關(guān)注，鎂鎂合金也成為各行行業(yè)應(yīng)用廣泛的新興金屬材料，在世界的應(yīng)用已居于第三位，鎂合金壓鑄工藝技術(shù)具有非常顯著的優(yōu)勢，可應(yīng)用于汽車、電子，通訊、醫(yī)療等領(lǐng)域，帶動了相關(guān)行業(yè)的技術(shù)發(fā)展與變革，推動了行業(yè)的發(fā)展，為行業(yè)發(fā)展提供高精尖的新興材料，基于此本文研究了AM60B鎂合金壓鑄工藝技術(shù)。

關(guān)鍵詞：AM60B 鎂合金；壓鑄；微觀組織

中圖分類號：TG249 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：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

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展對新材料的需求與應(yīng)用也越來越多，新技術(shù)的發(fā)展推動了社會的發(fā)展與進(jìn)步，AM60B鎂合金壓鑄工藝技術(shù)也受到了越來越廣泛的關(guān)注，當(dāng)前各行各業(yè)對鋼鐵、鋁合金制品的材料需要較高，其中鋼鐵材料的用量居于首位，鋁合金材料的用量居于第二位，鎂合金做為一種新興材料，隨著技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)在鎂合金材料的用量也在不斷增加，在世界的應(yīng)用已居于第三位，在全球迅速發(fā)展[1-3]。鎂合金具有非常優(yōu)秀的工藝性能，在生產(chǎn)應(yīng)用中兼容性好、適用度高，其液體金屬的粘度較低、液體性好，而且鎂合金液體能夠快速的凝固，產(chǎn)品的穩(wěn)定性能非常好，易于在復(fù)雜的腔體中填充使用，且填充薄壁效果好，因此鎂合金壓鑄工藝技術(shù)是一項非常成熟的技術(shù)，能夠迅速成型，具有非常顯著的優(yōu)勢，鎂合金的突出特點是密度小、強(qiáng)度高，因此有較好的加工性能，鎂合金壓鑄工藝在工藝產(chǎn)品生產(chǎn)中具有沖擊吸收性強(qiáng)等特點，因此大多數(shù)的鎂合金壓鑄工藝所生產(chǎn)的產(chǎn)品都是壓鑄件[4]。近年來，鎂合金材料的應(yīng)用越來越多，在很多的行業(yè)都有較多的在用，如汽車行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、通信行業(yè)等，鎂合金壓鑄工藝技術(shù)也受到了更加廣泛的關(guān)注，技術(shù)的發(fā)展推動了行業(yè)的進(jìn)步。AM60B鎂合金壓鑄工藝技術(shù)能在平常溫度下即可以具有一定的強(qiáng)度，并且能夠具有優(yōu)異的耐腐蝕性，因此在確保合金液的熔化質(zhì)量的基礎(chǔ)上，確保AM60B鎂合金壓鑄工藝技術(shù)的穩(wěn)定，是生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的基礎(chǔ)，也是相關(guān)行業(yè)實現(xiàn)高精尖技術(shù)發(fā)展的重要高新材料保證，本文研究了AM60B鎂合金壓鑄工藝技術(shù)。

1 實驗材料和方法

為對鎂合金壓鑄工藝技術(shù)各項技術(shù)參數(shù)加以研究，展開了鎂合金壓鑄工藝技術(shù)的研究工作，試驗所采用的壓鑄鎂合金為 AM 60B型鎂合金，對AM 60B型鎂合金的材料進(jìn)行了分析，并對壓鑄工藝技術(shù)下的材料生產(chǎn)情況進(jìn)行綜合研究，對其生產(chǎn)出來的材料進(jìn)行分析 。

全封閉坩堝電阻爐是研究的器材之一，在此基礎(chǔ)上開展AM60B鎂合金壓鑄工藝技術(shù)的研究工作，在AM60B鎂合金壓鑄工藝技術(shù)的研究中使用Ar氣來做為保護(hù)氣體 ，拉伸實驗是采用了富士德的自動冷室壓鑄機(jī)，基于AM60B鎂合金壓鑄工藝開展拉伸試驗，使用島津萬能試驗機(jī)用于室溫的拉伸試驗，吃飯AM60B鎂合金壓鑄工藝產(chǎn)品的硬度測試工作，以對AM60B鎂合金壓鑄制品進(jìn)行硬度測量，以確定AM60B鎂合金壓鑄產(chǎn)品的布氏硬度，根據(jù)AM60B鎂合金壓鑄工藝實施情況合理的選擇取樣的樣品，在MeF3下環(huán)境下使用顯微鏡進(jìn)行AM60B鎂合金壓鑄工藝制品的觀察工作。

2 工藝參數(shù)對鑄件微觀組織的影響

2.1 澆注溫度對鑄件微觀組織的影響

AM60B鎂合金壓鑄工藝進(jìn)行研究，探討AM60B鎂合金壓鑄工藝的澆注溫度對AM60B鎂合金壓鑄工藝制品質(zhì)量的影響，工藝實施中壓射速度為3. 0 m / s，此時AM60B鎂合金壓鑄工藝制品所使用的模具的溫度控制在180℃，澆注溫度不同對AM60B鎂合金組織的影響，當(dāng)AM60B鎂合金壓鑄澆注溫度為650℃時，顯微組織顯示更多的樹枝樣晶體，當(dāng)在一定的條件下AM60B鎂合金壓鑄澆注渡達(dá)到680℃的溫度時，可以看到樹突顯著減少，晶粒更加精細(xì)化，整體視覺感觀也更加的圓潤，此時組織的整體效果較高；AM60B鎂合金壓鑄澆溫度注達(dá)到710℃時，此時鑄件的組織缺陷明顯增多，粗粒度增大。AM60B鎂合金壓鑄工藝實施過程中，澆注溫度對AM60B鎂合金壓鑄工藝鑄件制品微觀組織的影響，隨著AM60B鎂合金壓鑄工藝實施中澆注溫度的增加，鎂合金在一定的高溫下具有相對較好的流動能力，同時具有足夠的熱量來熔化樹枝狀的晶體。但AM60B鎂合金壓鑄澆注的溫度要保持在一個合理的范圍內(nèi)。在AM60B鎂合金壓鑄工藝制品工藝實施中壓射速度、鎂合金壓鑄模具的溫度控制固定的條件下，如AM60B鎂合金壓鑄模具的澆注溫度低于650℃以下時，過低的溫度易對灌裝和冷藏效果有較大的影響，因填充不足而引起工藝生產(chǎn)缺陷。如AM60B鎂合金壓鑄模具的澆注溫度高于710℃時，易造成粗顆粒，而且易發(fā)生AM60B鎂合金壓鑄工藝制品組織濺出的情況，會導(dǎo)致AM60B鎂合金壓鑄工藝制品的表面不光滑，產(chǎn)品毛刺增多，影響AM60B鎂合金壓鑄工藝制品的生產(chǎn)質(zhì)量，在使用過程中AM60B鎂合金壓鑄工藝制品會有開裂傾向，影響壓鑄件機(jī)械性能，在行業(yè)產(chǎn)品的應(yīng)用中會帶來負(fù)面影響，如質(zhì)量不好的鎂合金材料應(yīng)用于汽車工業(yè)，極易帶來安全事故，必要時需進(jìn)行汽車召回。因此做好AM60B鎂合金壓鑄工藝制品的澆注溫度控制工作是一項基礎(chǔ)工作，能有效的避免AM60B鎂合金壓鑄工藝制品缺陷的發(fā)生 。通過AM60B鎂合金壓鑄工藝制品的實驗與對制品的分析，通過綜合應(yīng)用可看到澆注溫度是680℃時是適宜的生產(chǎn)工藝溫度。

2.2 模具溫度對鑄件微觀組織的影響

對AM60B鎂合金壓鑄模具溫度對微觀組織的影響進(jìn)行進(jìn)一步分析，AM60B鎂合金壓鑄工藝制品在澆注溫度是680℃、壓鑄速度為3.0m / s下，，AM60B鎂合金壓鑄模具的溫度為150℃，微觀結(jié)構(gòu)晶粒尺寸較少，鑄粒表層粒度分布小，AM60B鎂合金壓鑄模具的內(nèi)部粗粒度分布明顯，當(dāng)AM60B鎂合金壓鑄模具的溫度為180℃，組織顆粒細(xì)密；模具溫度為210℃，組織會出現(xiàn)更多的缺陷?？梢哉J(rèn)為AM60B鎂合金壓鑄模具的溫度低時，壓鑄表面的表面迅速凝固，形成由表面細(xì)粒區(qū)域形成的冷卻層，因此AM60B鎂合金壓鑄產(chǎn)品的硬度較高。然而由于AM60B鎂合金壓鑄產(chǎn)品的表面的快速固化，因此其工藝生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣體會保留在AM60B鎂合金壓鑄產(chǎn)品中形成缺口，導(dǎo)致微結(jié)構(gòu)收縮。此外在AM60B鎂合金壓鑄模具微細(xì)結(jié)晶區(qū)域的形成中隨著溫度的逐漸增加，溫度梯度變平坦，形成粗晶體區(qū)域。隨著模具溫度的升高，晶粒尺寸減小。然而當(dāng)AM60B鎂合金壓鑄模具溫度過高時，生產(chǎn)出的產(chǎn)品機(jī)械性能會隨之降低 ，通過AM60B鎂合金壓鑄工藝的實驗分析和對組織產(chǎn)品的構(gòu)建可以看到模具溫度在180℃時，AM60B鎂合金壓鑄工藝產(chǎn)品的質(zhì)量較好。

2.3 壓射速度對鑄件微觀組織的影響

探討壓射速度對AM60B鎂合金壓鑄產(chǎn)品的影響，實驗條件為AM60B鎂合金的澆注溫度為680℃，模具溫度為180℃，當(dāng)速度為3.0m / s時，AM60B鎂合金工藝制品的尺寸較均勻，當(dāng)壓力速度為3.5m / s時，AM60B鎂合金工藝制品的組織看起來松散多孔。因壓射速度過低，則會導(dǎo)致樹枝狀枝晶的斷裂和脫落，而奔向速度過高，則會讓孔隙率增加、壓鑄機(jī)械性能降低。因此，壓射速度更適合3.0米/秒，AM60B鎂合金壓鑄技術(shù)得到改善。

壓鑄件中低速度越小，鑄件組織含量越高。原因在于低速狀態(tài)下，工藝過程用時較長，在此過程中發(fā)生熱能損失，固化部分高，鑄件組織的含量越高，C截面厚度方向鑄件組織面積。

在高速壓射速度下，AM60B鎂合金壓鑄工藝產(chǎn)品組織的含量及分布形態(tài)，不同高速的2.5mm厚片的樣品C部分的微觀結(jié)構(gòu)和鑄件組織分布。因速度快，壓力成型的力量較大，鑄件組織顆粒破碎變小。

2.4壓鑄組織中的共晶組織組成及分布形態(tài)

AM60B鎂合金壓鑄鑄件壓鑄組織中共晶組織的組成和分布，Al含量測定為5.72%，由于AM60B鎂合金壓鑄鑄件壓鑄模具的冷卻條件，凝固過程遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)，在壓鑄實驗的中心存在更多的共晶組。因在AM60B鎂合金壓鑄工藝實驗中，壓鑄實驗的表面非常冷，于凝固過程中由于放電和溶質(zhì)的聚集導(dǎo)致的壓鑄中l(wèi)含量較高，β型Mg17Al12析出較多，因此壓鑄實驗中心和缺陷發(fā)生在表面上方。

3 結(jié)論

AM60B鎂合金壓鑄生產(chǎn)過程中，做好工藝設(shè)計，確定合理的澆注溫度對AM 60B合金的壓鑄產(chǎn)品生產(chǎn)效果有較高的影響，通過合理的工藝設(shè)計參數(shù)設(shè)置及質(zhì)量把控AM60B鎂合金壓鑄產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，產(chǎn)品的質(zhì)量較好，鑄件密度較為緊密合理，晶粒尺寸均勻，AM60B鎂合金壓鑄產(chǎn)品無明顯的缺陷，β相網(wǎng)狀均勻分布，鑄件表面光滑，產(chǎn)品質(zhì)量較好。

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