1、镁合金及其成形工艺,2012年5月22日,一、镁合金的优点,密度小，钢铁的1/4 ,铝合金的2/3 比强度很大,略低于比强度最高的纤维增强材料 比刚度与铝合金钢铁的基本持平 阻尼性很好，具有极佳的减震性 导热性好，是工程塑料的300倍 镁合金加工成形性好,尺寸稳定性好 镁合金可全部回收利用,二、常用镁合金,工业镁合金主要有主添加元素分别Mn,Al,Zn,Zr和稀土的5个基本合金系：Mg-Mn ,Mg-A I-Mn ,Mg-A l-Zn -Mn，Mg- Z r，Mg -Zn Zr，Mg -稀土 Zr等。,三、镁合金的成形工艺,1、铸造铸造(即液态成形)是镁合金的主要成形方法，是熔炼金属，制造铸型
2、，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状、尺寸、成分、组织和性能铸件的成形方法。包括砂型铸造 、金属型铸造、重力铸造 、熔模铸造、消失模铸造 、永久模铸造和压铸等多种铸造方法。,三、镁合金的成形工艺,其中压铸是最成熟、应用最广的方法。压铸分为热室压铸和冷室压铸，前者用于铸件不重量不太大的薄壁件，如英国Kirk Precision公司的AZ91HP镁合金自行车架，美国也有用镁合金制造计算机外壳和雷达探测器的例子。冷室压铸常用于生产厚壁件和大铸件，如德国Audi汽车公司和美国GM公司用冷室压铸生产汽车仪表板。,三、镁合金的成形工艺,2、塑性成形（1）锻压成形对坯料施加外力，使其产生塑性变形改变尺
3、寸、形状及性能，用以制造毛坯、机械零件的成形加工方法。是锻造与冲压的总称。镁合金锻压一般用于水压机或低速机械压力机，而很少用于锻锤或快速压力机，否者易造成裂纹。,三、镁合金的成形工艺,（2）挤压成形坯料在三向不均匀压应力作用下，从模具的孔口或缝隙挤出使之横截面积减小长度增加，成为所需制品的加工方法。 挤压所用原料为AZ和ZK系镁合金，若要求高温强度，也可用WE系。 材料主要要用于热水器、冰箱、储罐、高温锅炉内的金属保护、防高压干扰用的接地电极，也用于土壤中保护天然气输送金属管道 。,三、镁合金的成形工艺,3、超塑性成形板料在其产生超塑性的特定温度下成形的方法。超塑性是指材料在一定的内部条件和外
4、部条件下，呈现出异常低的流变抗力、异常高的流变性能的现象。与塑性成形各向异性不同超塑成形表现为各向同性并可达很高的延伸率。其中等通道角挤压技术(ECAE)是低温超塑性的一种方法 ,在200温度下 可使AZ91镁合金延伸率达到675%。,三、镁合金的成形工艺,4、半固态成形工艺金属半固态成形工艺是一种新成形工艺 它是将传统金属成形工艺用于半固态金属的各种方法的总称。它可分为两类一是流变成形 ，另一是触变成形。（1）流变成形 流变是材料的应力、应变随时间变化而变化的现象。,三、镁合金的成形工艺,流变成形包括流变铸造和流变射铸技术。前者是将金属加热到液态 ,在随后冷却中施以外力或外场 ,以打破凝固过
5、程中的枝晶 ,在金属处于半固态状态下送入压铸机进行压铸成形。流变射铸工艺其原理是将镁合金在氢气保护 的增祸中熔炼 在设定温度下静置一定时间后 ,依靠 底流 阀把液态金属导入圆筒 ,冷却至一定固相分数后通过内置双螺杆施加剪切作用获得理想半固态浆 ,经由转向阀进入注射筒 ,在活塞作用下注射成形。,三、镁合金的成形工艺,（2）触变成形触变成形大体上可分为触变铸造和触变射铸 。前者为两步成形工艺 ,首先 ,需获得具有细小、等轴、均匀的非枝晶组织坯料 ,然后将坯料部分重熔至半固态 ,送入压铸机压铸成形 ,或用挤压锻造等手段塑性成形。后者原理是将直径为 5一 6m m 的镁粒,在室温下通过粒斗送入高温螺旋混合机加热到半固态状态以螺旋杆剪切并推送此半固态浆液射出成形。目前包括中国台湾和日本在内的一些镁合金厂用此法生产3c产品组件和汽车零件。,三、镁合金的成形工艺,5、RSp 技术RSP是近年来新兴的一种成形工艺采用该 技术可得到非常细小的晶粒组织 ,从而提高合金的机械性能和热稳定性。Daloz等对用快速凝结技术得到的Mg-Al-Zn合金进行挤压成形，发现在整个挤压过程中，均能保证细小晶粒，大大改善了该合金的塑性成形性。还有一些其他的成形工艺，如边缘成形工艺、压锻等，这里就不在一一列举。,谢谢观看,
