金属材料的制备与加工

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1、金属材料的制备与加工作业班级：Y090301学号：s20090157姓名：韩保杰1.镁合金压力铸造，触变铸造过程中材料的制备及加工工艺的特点与区别。答：固态压铸和触变注射成形是较新的金属制品生产技术：1压力铸造：该方法是将熔化的镁合金液，高速高压注入精密的金属型腔内，使其快速成形。根据把镁液送入金属型腔的方式，压铸机可分为热室压铸机和冷室压铸机两种。　1）热室压铸机。其压室直接浸在坩埚内镁液中，长期处于被加热状态，压射部件装在坩埚上方。这样压铸每循环一次时，不必特意给压室供给镁液，所以生产能快速、连续，易实现自动化。热室压铸机的优点是生产工序简单，效率高；金属消耗量少，

2、工艺稳定；压入型腔的镁液较干净，铸件质量较好；镁液压人型腔时流动性好，适于压薄壁件。但压室、压铸冲头及坩埚长期浸在镁液中，影响使用寿命，对这些热作件材料要求较高。镁合金热室压铸机更适合生产一些薄壁而外观要求较高的零件，如手机和掌上电脑外壳等。镁合金热室压铸机特点：具有生产效率高、浇注温度低、铸型寿命长、易实现熔体保护等特点；缺点是设备成本高、维修复杂且费用较高。由于镁合金热室压铸机是针对镁合金的物化特性和压铸工艺特点而设计的压铸机，因此在镁合金压铸生产中应用最广。2）冷室压铸机。每次压射时，先由手工或通过自动定量给料机把镁液注入压射套筒内，因而铸造周期比热室压铸机要长些

3、。冷室压铸机的特点是：压射压力高，压射速度快，所以可以生产薄壁件，也可以是厚壁件，适应范围宽；压铸机可大型化，且合金种类更换容易，也可与铝合金并用；压铸机的消耗品比热室压铸机的便宜。多数情况下，对大型、厚壁、受力和有特殊要求的压铸件采用冷室压铸机生产。在大多数情况下，大型、厚壁、受力和有特殊要求的压铸件采用冷室压铸机生产。镁合金冷室压铸机的特点是：（1）快压射速度提高到8-12m/s；（2）减少了增压过程的建压时间；（3）提高了压射速度和压射力；（4）采用电磁自动定量给料装置给料，以避免镁合金浇注时氧化；（5）如果采用特种压铸工艺时（如真空）设备必需配套等镁合金压铸时，

4、由于压射速度高，当镁液充填到模具型腔时，不可避免会有金属液紊流及卷气现象发生，造成工件内部和表面产生孔洞缺陷，因此对于要求高的铸件，如何提高其成品率是镁合金压铸所面临的主要问题之一。镁合金压力铸造的优点有-高的生产率；高精度；好的表面质量；精细的铸件晶粒；可压铸薄壁和复杂结构的产品。镁合金压铸和铝合金压铸相比-生产率高50%；可使用钢模，延长服务寿命；更低的潜热，节省能量；好的机加工性；模具成本节省50%；熔体具有更高的流动性。镁合金压力铸造的缺点例如-由于极高的液体填充速度和凝固速度，易产生卷入性气孔；铸件不能太厚，壁厚只能局限于一定的尺寸；便宜的压铸合金，有限的机械

5、性能；有限的可使用压铸合金种类；由于铸件晶粒尺寸细小，抗蠕变能力较差；抗蠕变的Mg-Al-RE镁合金的铸造性较差，而且昂贵；不能进行热处理；不适合焊接。2.触变铸造：触变铸造是将制备的非枝晶组织的棒料定量切割后重新加热至液固两相区（固相体积分数为50%—80%），然后再采用压铸或模锻工艺半固态成形，触变铸造不使用熔化设备，锭料重新加热后便于输送和加热，易于实现自动化。除镁合金和镁基复合材料外，铝合金、锌合金以及其复合材料均可采用此种生产工艺。采用这种工艺生产的零件除具备半固态成形的一般特点外（例如零件内部致密、凝固收缩小和近终形成形），与普通压铸相比还有操作简单和安全、

6、效率高、切屑或碎片经碾研后回收率近100%（可免除二次精炼过程）以及更加有利于环保等特点。因此，触变注射成形技术具有巨大的应用潜力，成为21世纪的新一代金属成形技术。特点：加热至部分熔化状态下，传统合金在液固两相区的初生a相以发达枝晶形式存在，这种半固态合金具有很的很大的粘度，不能够正常充型。若对这种半固态合金施加剪切，可以得到球状初生a晶，称之为触变结构。在一定温度下，具有触变结构的半固态合金在压力作用下粘度大幅度降低，极易充填铸型。触变注射成形以半固态合金的触变行为为出发点，具有触变结构的半固态合金可以象热塑性材料一样流动，从而可以借助注塑原理成形。触变注射成形的温

7、度、压力以及涡杆转速远远高于注塑设备，但成形原理极为相似。成形的加热系统采用了电阻和感应加热的复合工艺，将合金加热至582±2℃，固相体积分数高达60%，同时通入氩气进行保护。触变注射成形的铸造压力高，能促进金属模具和镁合金料浆间的热传递，导致表面附近的晶粒微细化，对成形产品赋予了高耐蚀性和机械强度。这个铸造压力还能提高产品对金属模的复制性，加强筋和凸起部的成形容易。料浆的温度与普通压铸方法相比，低50-100℃，因而能控制产品由於热收缩而引起的尺寸变化，并提高模具的使用寿命。此外，触变注射成形的零件可以热处理，而且不需要配备熔化炉、不使