轻金属及复合材料制备

《轻金属及复合材料制备》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、南京信息工程大学轻金属及复合材料的制备工艺学号:20101338036姓名：熊俊专业：材料物理镁合金压铸技术的最新发展及其应用镁合金是最轻的T程金属材料Z-,具有很好的比强度、比刚度等性能，特别适合制造耍求重量轻、强度高、减震降噪的工程结构部件和耍求一定强度的壳类零件。镁合金低熔点、低比热及充型速度快等优点极其适合於用现代压铸技术进行成形加工。现代科技和和关产业技术的发展，使镁合金的应用範围迅速扩展，特别是在汽车工业和电子信息产业屮获得大量应用。国外镁合金压铸技术及其应用触变注射成形技术半固态压铸和触变注射成形是较新的金属制品生产技

2、术。半固态金属成形技术首先是由美国麻省理工学院Flemings教授於上世纪70年代开发的新一代金属加工技术。H前在美国、日本、瑞士、意大利等国家，半固态成形已进入到工业化的增长期。这种工艺对铝合金的半固态成形基木成熟。但由於镁合金的锭料在二次加热时易氧化燃烧，所以一般的半固态成形工艺不适宜镁合金的半固态成形。因此，美国DowChemical公司研制了镁合金的半固态触变成形工艺与设备。触变注射成形技术是一种把低熔点合金进行熔化，以高速、髙压把原料注入金属模具内进行成形的技术，H前已经进入实用阶段。镁合金触变注射成形机原理触变注射成形的

3、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°C,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、不使用SF6防燃气体、不产生浮渣和淤渣等，兼顾了安全性和环保要求（SF6破坏大气臭氧层）。因此，触变注射成形技术是今後实用的成形方法。目前，利用触变注射成形技术可以制备手机、笔记本电脑、

4、数码照相机、摄像相机、液晶投彩仪等可移动通讯器材的壳体。座椅、方向盘等汽车零部件的成形应用也在研究开发中。充氧压铸充氧压铸是金属液充填压铸型腔前，将氧气充入型腔取代其中的空气，当能与氧气发生反应的金属液压入型腔时，一部分氧气通过排气槽排出，而残留在型腔屮的氧气就与金加液发生反应，生成氧化物颗粒，呈弥散状分布在铸件屮，从而消除了压铸件的气孔。充氧压铸件的晶粒非常细小，从而具有良好的拉仲强度与疲劳性能。而普通压铸件的显微组织屮有相当数量的含铁针状组织，降低了塑性。由於充氧压铸消除了压铸件中的气孔，因此，压铸件可以热处理与焊接。充氧压铸需

5、附加充氧控制装置，铸型充氧不但消耗氧气，还增加了铸造循环时间。由於这些原因，充氧压铸件比普通压铸件的价格更贵10%?15%。但采用充氧压铸後减少了铸件废品，提高了性能，节省了机械加工费用，综合起来考虑，对质量要求较高的铸件反而可以节约10%?30%o因此，充氧压铸特别适合於需要热处理提高力学性能、有气密性要求、在较高温度下使用或需要焊接纽合的压铸件。H本轻金属株式会社采用充氧压铸法批量生产镁合金磁头支架，该支架过去由多层迭合组成，现改为整体压铸件，不但实现了轻量化，而且有很大的经济价值。该公司使用充氧压铸法生产的镁合金摩托车轮和汽车

6、轮已投入生产，与铝轮相比，镁轮的重量减轻15%o真空压铸真空压铸通过在压铸过程屮抽除型腔内的气体而消除或显着减少压铸件内的气孔和溶解气体，提高压铸件的力学性能和表血质量。目前己经成功的在冷室压铸机生产出AM60B镁合金汽车轮毂，在锁模力为2940kN的热室压铸机上生产出AM60B镁合金汽车方向盘，铸件伸长率由8%提高至16%。镁基复合材料现代科学的发展和技术的进步，对材料性能提岀了更高的要求，往往希望材料具有某些特殊性能的同时，又具备良好的综合性能。复合材料是将两种或两种以上不同性能、不同形态的组分材料通过复合手段组合而成的一种多相

7、材料。复合材料可分为三类：聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料。金属基复合材料常用基体有铝、傑、镁、钛及其合金。镁基复合材料是继铝基复合材料Z后又一具有竞争力的轻金属基复合材料主要特点是密度低、比强度和比刚度高，同时还具有良好的耐磨性、耐高温性、耐冲击性、优良的减震性能及良好的尺寸稳定性和铸造性能等；此外，还具有电磁屏蔽和储氢特性等，是一类优秀的结构与功能材料，也是当今高新技术领域中最有希望采用的复合材料之一；在航空航天、军工产品制造、汽车以及电子封装等领域中具有巨大应用前景。根据镁基复合材料的特点，结合原有的金属基复合

8、材料的制备工艺，材料工作者尝试了多种新的适合制备镁基复合材料的方法与工艺，对研制、开发镁基复合材料起到了很好的促进作用。1•镁基复合材料的设计原理根据镁基复合材料的使用性能、基体镁合金的种类和成分来选择所需的颗粒增强体•要求增强体与基