大渡口生产锻造镁合金镁合金铸件

来源：上海隆司新材料科技有限公司 时间：2024-12-21 09:42:20 [举报]

大量研究集中在广泛使用的AZ系列镁合金的MDF工艺上，包括AZ80，AZ31，AZ61和AZ91合金。AZ80合金应该是工业中常用的商用镁合金之一。AZ80合金的开发成本低，因为没有添加稀土（RE）元素。张金龙等人在400 °C下通过24次MDF制备了极限抗拉强度为333.8 MPa，失效伸长率为17.8%的AZ80合金块，并表明由于锻件之间的加热，在MDF后期锻造道次增加，微观组织不会继续细化。周小杰等在初始锻造温度为360 °C，累积应变为1.8的情况下，用MDF制备了极限抗拉强度为388 MPa，失效伸长率为6.8%的AZ80合金。他们发现广泛的动态降水加剧了随后的老化效应。迄今为止报道的大多数MDF工艺都是在高温下进行的，因此可以实现更大的累积应变。然而，对于商用镁合金，如果不添加稀土元素，由于广泛的动态再结晶（DRX）和动态恢复（DRV）等软化机制，很难通过高温MDF开发高强度样品。一些学者提出了可以在室温下通过MDF开发的商用镁合金。Miura等研究了室温下MDF对挤压AZ80合金力学性能的影响，由于晶粒细化从20 μm到0.3 μm，MDF制备的 AZ80样品的屈服强度达到530 MPa，极限抗拉强度达到650 MPa。但报告的屈服强度和极限抗拉强度是真实应力，通常，锻件的强度是使用工程应力评估的。该过程只能通过一次锻造过程中的非常小的应变来实现，从而限制了其工业用途。此外，镁合金由于其可锻性差，在室温下锻造时容易开裂。

镁主要被铝和钢铁生产商用作生产汽车部件和其他产品的关键合金元素。总之，合金化占全球镁需求的50%以上。

除了合金之外，镁的下一个主要市场是近净形铸件的生产。例如，镁是用于生产结构性方向盘框架的常用材料之一，主要是因为它易于高压压铸(HPDC)[2]。转向柱的圆形形状固有刚性，弥补了镁的低刚度（模量）。镁合金在能量吸收方面也表现良好，这是在车辆碰撞中为乘客提供保护的主要要求。此外，镁具有良好的减振特性，这对客户的舒适度至关重要，而这也是客户如何看待汽车质量的一个主要因素。

镁的弹性模量（刚度）均为45 吉帕(GPa)。相比之下，铝为69 GPa，钢为190-210GPa。许多部件的刚度有限，这是镁需要克服的一个重大障碍。低刚度材料需要更大的横截面才能达到相同的性能。这通常会导致成本增加和部件尺寸变大，从而使部件难以安装在车辆内的允许空间（称为封装空间）中。组件成功案例是刚度来自组件固有几何形状的设计，例如车轮或汽车中控台下方的U 形内部结构。

锻造材料比铸件更，因为它们具有更好的性能，从而带来更好的性能。这使得锻造更适合于面对更高机械载荷的部件。一般来说，锻造零件也往往比铸件更厚，尺寸更小。

镁锻件是由锻坯制成的，锻坯基本上是一根棒或杆，被放入锻压机中，然后被压缩成所需的形状。由于所有坯料都将成为终锻件的一部分，因此每一英寸锻造坯料都需要具有正确的化学成分，甚至是表面。有两种类型的锻坯——铸态锻坯或挤压锻坯。铸态锻造原料不太理想，因为铸造原料往往具有孔隙率，这会导致薄弱点。铸坯也进一步加工，以获得正确的性能。“铸态镁锻件需要在锻造前进行全面机加工、均质化和超声波检测，”美国镁公司的Rick DeLorme解释说]。“注意降低应变和应变率，同时注意在初始镦锻期间保持温度以呈现锻造结构。”
镁合金作为一种轻量高强的金属材料，在工程领域中日益受到关注和重视。它以其低密度、高比强度和的机械性能成为未来材料之选。镁合金的背景和意义，介绍镁合金的特点及其在各个领域的应用，以及制备和改进的相关技术。通过对镁合金的全面解析，我们可以更好地了解这一新型材料的潜力和前景。
镁合金的密度较低，约为铝合金的2/3，钢铁的1/4，因此它是一种非常轻量化的材料，适用于那些对重量要求较高的应用。


它在轻量化的同时具有较高的强度，使得它在许多工程领域可以代替传统材料，提高结构的强度与稳定性。

它具有的导热性和导电性，适用于一些需要散热或导电性能的应用，电子设备或汽车零部件。

它具有较高的比强度，即单位质量下的强度较大，使其成为航空航天、汽车工业等领域轻量化设计的理想选择。


它不仅具有高强度，而且其刚度也较好，这使得它在一些对结构刚度要求较高的应用中表现出色。

它具有较高的强韧性，即在承受一定载荷的情况下不易发生断裂或变形，这使得它在高应力场合下表现出色。

由于镁合金的低密度特性，使用它可以大幅降低结构重量，进而减少能源消耗、提高运载能力，具有显著的节能环保效果。镁合金的加工性能良好，易于进行切削、钻孔和车削等加工操作，有利于制造复杂形状的零部件。

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