工艺参数对压铸AM50镁合金力学性能的影响

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1、—压铸—2005年中国压铸、挤压铸造、半固态加工学术年会专刊工艺参数对压铸AM50镁合金力学性能的影响吴伟邹智厚马春艳杨林陈立佳刘正(沈阳工业大学)摘要{研究了压铸工艺参数包括注射压力、铸型温度和冲头速度对AM5“镁合金力学性“L的影“向。在适宜的工艺参数下，压铸AM50镁合金的室温抗拉强度、屈服强度以及伸长率分别可以达到238MPA,122MPa和13.6%,今关键词镁合金;压铸;力学性能中图分类号TG249.2;TG292文献标志码A从1916年美国Dow化学公司成功地将镁合金用于表1AM50合金的化学成分压铸件起，镁合金压

2、铸技术至今已有90多年的历史[‘〕。wB镁合金在汽车、电子等领域得到越来越广泛应用，尤其A1MnZnSiFeCuNi吨4.5一5.50.28一0.50.15一0.2<0.05<0.004<0.008<0.001余量是近年来表现出强劲发展的势头[2,31。镁合金具有高比强度和比弹性模量，良好的刚性、减振性、切削加工性2试验结果与分析和抗电磁干扰屏蔽性，易于二次使用，且具有不侵蚀铁和钢、不与其合金化、可延长压铸模具使用寿命等优点，2.1注射压力对AM50合金力学性能的影响成为21世纪汽车材料的重要组成部分[a一“70浇注温度660℃

3、、压射速度3.5m/s时注射压力对AM50是一种室温下具有良好的塑性且具有一定AM50合金力学性能的影响(见图1)。从图la中可以强度和优良耐蚀性的常用压铸镁合金。在保证合金液看出，随着注射压力的增大，合金的抗拉强度呈现先增品质的基础上选取适当的工艺参数是获得良好力学性大后减小的趋势。注射压力从380MPa提高到420能压铸件的关键。本文研究了在冷室压铸条件下工艺MPa，抗拉强度明显提高;而注射压力在420一500MPa参数对AM50合金组织和力学性能的影响。之间时，抗拉强度比较稳定，均在227MPa以上;最高的1试验材料和方法

4、抗拉强度出现在注射压力为500MPa的条件下，其值为238MPa;注射压力超过500MPa后，合金的抗拉强度开试验采用的镁合金为AM50，其成分见表1。在电始下降。图1b给出了注射压力对合金屈服强度的影阻炉内熔炼合金，并通人SF6与从和C仇的混配气体保响。注射压力从380MPa提高到500MPa，屈服强度随护。其中，蝇和C仇的体积分数各为约50%,SF6为之平稳升高;注射压力为500MPa时，屈服强度达到最0.02%。在瑞士Buhler公司生产的Evo.53D全自动冷室大值122MPa，之后开始下降。图lc所示为注射压力压铸机上

5、将AM50合金压铸成20mmx3mm的拉伸试和伸长率之间的关系曲线。注射压力从380MPa提高棒，在CSS-5100型电子万能试验机上对压铸AM50合金到500MPa，伸长率从5.2%增加至13.6%，提高了近进行室温拉伸试验。160%;之后，伸长率急剧下降。行O0n︸月目‘受，。。360400440480520560注射压力/MPa注射压力/MPa注射压力/MPa(b)屈服强度(a)抗拉强度(c)伸长率图1注射压力对AM50镁合金力学性能的影响收稿日期:2005-04-04第一作者简介:吴伟，男，1962年出生，副教授，沈阳

6、工业大学材料科学与工程学院，沈阳(110023)，电话:074一25691316,E一mail:sygdwuwei@163.com125—2005年中国压铸、挤压铸造、半固态加工学术年会专刊可以认为，在一定范围内，随着注射压力的增大，压表面流过，使得裂纹深处被焊合，形成表面裂纹。由于铸件的组织变得更为致密。与较低的压力相比，较大的裂纹存在的位置大多是铸件结构中应力集中区，所以在压力能够消除铸件内的缩松等缺陷，提高合金的致密后续的拉伸试验中，这些微小的裂纹将逐渐扩展进而发度，还能改善铸件的组织，细化晶粒。前者是由于在高生断裂，导致

7、合金力学性能的降低。压力下凝固有利于合金补缩和抑止气体析出;后者是由2.2铸型温度对AM50合金力学性能的影响于较高的压力加快铸件凝固速度，并在液态金属的凝固浇注温度为660℃、压射速度为3.5m/s时，铸型前沿产生较大的过冷度。此外树枝晶的破碎与脱落，使温度对AM50合金力学性能的影响(见图2)。从图2a得晶核数量明显增多，从而起到了细化晶粒的作用[7la中可以看出，铸型温度从130℃升高到170℃，合金的但如果注射速度过快，注射填充时金属液从压室进人截抗拉强度逐渐提高，在铸型温度为170℃时达到极大值面较小的内浇道，高的压力

8、将导致金属液进人型腔后形238MPa，之后抗拉强度呈抛物线下降趋势。由图2b成喷射紊流混人气体和夹杂物，使压铸件致密度减小，可以看出，在130℃到210℃之间，屈服强度一直保持容易导致内部缺陷和内部应力的产生。另外，以喷射的在110MPa左右;当铸型温度为170