镁合金材料加工技术

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1、镁合金材料加工技术张报建摘要：本文主要介绍了镁及镁合金的集中加工技术，着重介绍了镁合金的轧制技术、压铸技术、挤压技术等成形工艺，认为镁材加工工业与技术近年来取得了重大突破,但尚存在许多难题有待攻破。关键字：镁合金；轧制技术；压铸技术；挤压技术。TheprocessingtechnologyofMagnesiumalloymaterialZhangbaojianAbstact:Thisarticlemainlyintroducethemagnesiumandtheconcentrationofmagnesiumalloyprocessingtechnology,andma

2、inlyintroducethemagnesiumalloydiecastingtechnology,rollingtechnologyand.SoIinstistthatmagnesiummaterialprocessingindustryandtechnologyhasmadeagreatbreakthrough,buttherearestillmanyproblemstobetakeninfutureyears.Keywords:Magnesiumalloy;Castingtechnology;Rollingtechnology;Extrusiontechnolo

3、gy引言目前,镁合金是继钢铁和铝合金之后发展起来的第三类金属结构材料[1]，随着很多金属矿产资源的日益枯竭，镁以其资源丰富而日益受到重视[2]。世界上约有40%以上的镁直接以原镁的形式被冶金和化工部门用作合金化元素、除氧剂、脱硫剂、球化剂、还原剂和电池材料等,其他绝大部分熔炼成工业纯镁和各种镁合金,通过铸造、压铸或轧制、挤压、锻造等方式加工成铸件、压铸件、板、带、条材、管、棒、型材、锻件、模锻件以及粉材和复合材料等。在镁合金材料中,一般铸件和压铸件占90%以上,加工材不到10%，在我国,铸造产品高达95%以上,加工材仅占3%左右。此外,还有一部分制成粉材。尽管镁合金有许

4、多独特的优点,但由于是密排六方晶体结构,在室温下的塑性很差，镁合金金在结构件领域的应用受到了很大限制,镁合金零部件均通过压铸成形工艺制造。1镁合金的压铸技术镁合金具有比强度、比刚度高，阻尼减震性能优良，机械加工方便，易于回收利用，符合环保要求等特性，在汽车、航空及3c领域等行业的应用呈现快速的增长，是当今实际生产中采用的最轻的金属结构工程材料。镁合金熔点低、比热容和相变潜热小，与铁的亲和力弱。镁合金压铸具有耗能少、充型和凝固速度快、生产周期短、模具使用寿命长等优势。目前，70％以上采用镁合金压铸成形。镁合金用压铸机有热室和冷室两大类。一般来说。通讯产品等许多小薄壁件采用

5、热室压铸机；大、壁厚及复杂零件，如汽车、摩托车上使用的镁合金件，通常使用冷室压铸机。镁合金冷室压铸机可采用普通铝合金冷室压铸机，而镁合金热室压铸机广泛采用专门设计的专用压铸机。目前有以下四种压铸方式：1.1镁合金传统压铸[3--5]传统的压铸技术使镁合金液以高速的紊流和弥散状态充填状态充填压铸型腔，使型腔内的气体及由压铸涂料产生的气体无法顺利排出，这些气体在高压下或者溶解在压铸合金内，或者形弥散分布在压铸件内的高压微气孔。在高温下，这些高压下溶解的气体和微气孔析出或膨胀导致铸件变形和表面鼓泡。因此用传统的压铸方法生产的镁合金压铸件，不能进行热处理强化，也不能在较高温度下

6、使用。1.2镁合金真空压铸[4]真空压铸通过在压铸过程中抽除型腔内的气体而消除或减少压铸件内的气孔和溶解气体,提高了压铸件的力学性能和表面质量。真空压铸的主要优点有：减少铸件内部气孔、改善铸件表面质量和有利于生产过程铸件尺寸的稳定性。其它方面还有：压射时的比压可降低约40％，有利于延长模具寿命；选用稍小的压铸机；增加压铸件的可热处理性和可焊性。1.3镁合金充氧压铸[5]充氧压铸是在金属液充填压铸型前。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，而残留在型腔中的氧气就与金属液发生反应，生成氧化物微粒，呈弥散状分布在铸件中，

7、从而消除了压铸件中的气孔。与普通压铸相比，充氧压铸具有消除或减少了压铸件内部气孔提高了铸件致密度，因而使得充氧压铸件强度可提高，伸长率增加，并可进行热处理。熔化状态易与氧气发生反应的铝、镁、锌合金均适合充氧压铸。镁合金采用充氧压铸除具备一般充氧压铸的优点，另外还可以大大缩短镁合金的时效时间。与普通压铸，经时效时处理后充氧压铸镁合金的冲击韧性增加得十分显著。1.4镁合金触变压铸镁合金半固态压铸是一种非常新的金属成形技术。与压铸、挤压铸造以及传统的锻造相比，触变成形有许多优势。随着镁合金铸件的需求，镁合金触变压铸成形得以突飞猛进的发展，大致先