工艺参数对镁合金压铸件热裂纹倾向性的影响

发布日期:[10-04-10 19:43:27] 浏览人次:[]

工艺参数对镁合金压铸件热裂纹倾向性的影响

摘要:研究了工艺参数对压铸镁合金AM60B薄壁件产生热裂纹倾向性的影响。结果表明,在本试验条件下浇注温度为680℃、压射速度3.5m/s和压射比压58.7MPa时,薄壁压铸件产生热裂纹的倾向较小。

关键词:压铸;AM60B镁合金;热裂纹

镁合金由于其优良的成形性,可压铸壁厚为0.4mm~10mm薄壁铸件[1],但是,由于薄壁铸件容易出现热裂纹,铸件的成品率不高。某公司生产的出口镁合金音箱面板压铸件成品率只有50%左右[2]。造成压铸件热裂纹的原因主要有合金成分、铸件形状、压铸工艺、凝固收缩量、凝固温度梯度、不同部位的凝固速度以及诸多因素的相互影响,而一种缺陷往往受到诸多工艺参数的影响,其中以压铸工艺参数的影响尤为显著。本文就压铸工艺参数对热裂纹倾向性的影响进行了研究。

1  试验条件和方法

试验料为AM60B镁合金,其成分分析值为:w(A1)=5.9176%,w(Mn)=0.3048%,w(Zn)=0.1709%,其他元素不大于0.02%,余量为Mg。用10kz电阻坩埚镁合金熔炼炉熔炼,采用自制的覆盖剂,并通入CO2保护气体保护,气体流量为0.12m3/h,通过试验观察,覆盖剂阻燃效果明显优于常用熔剂PJ-2号。自制覆盖剂成分如下:w(MgCl2)=45%,w(KCl)=45%,w (冰晶石)=10%。

试验用设备为德国产DAK450-54型卧式冷室实时控制压铸机,模具温度用德国产30 kW模温机控制,浇注温度用3i系列红外线测温仪进行测试,压射速度和压射比压通过压铸机进行设置。压铸试样形状及尺寸见图1,壁厚为3.4mm,长168mm,宽厚比为3.4。用卡尺宏观测量试样侧表面裂纹长度。

图1

图1 压铸试样

2 试验结果与分析

热裂是铸件在凝固过程中和随后在固相线附近收缩时,由于外力或内应力或二者作用的结果。热裂纹总是发生在固相线以上5℃~15℃[3]。扁铸件最易产生侧裂纹、底裂纹和浇口裂纹,而且与件厚及其宽厚比有关[4]。根据Mg-Al二元合金相图,镁合金有效结晶温度范围较宽,而且AM60B镁合金是远离共晶点合金,容易产生热裂纹[4]。

2.1 浇注温度对铸件热裂纹倾向性的影响

图2a为压射速度为3 m/s,压射比压为50.9 MPa模具温度为180℃时,不同的浇注温度对AM60B镁合金热裂纹倾向性的影响。由图2a可见,随着浇注温度的提高,铸件侧面裂纹倾向性先减小后增大;在温度为680℃时,裂纹长度最短,两侧平均长度为51mm,热裂纹均出现在远离浇口端;温度为7l0℃时的裂纹比温度为660℃时的长,浇注温度为710℃时,试样底面也出现热裂纹。浇注温度过高,容易粘模,脱模时也会增加裂纹产生的几率,且热裂纹容易转变为冷裂纹,从而增加裂纹长度。浇注温度在660℃~680℃之间时,高温液体可以焊合铸件先凝固部分产生的裂纹,当温度超过680℃以后,随着浇注温度的增加,气孔、夹渣增多,气孔多见于铸件内部,形状不规则,飞边增多且较厚,裂纹常产生于不规则气孔的尖角处。图3所示为710℃时,铸件二次电子和背散射电子电镜照片。由图3可见,铸件内部有较多的气孔和夹渣。合金凝固过程中在晶粒内部以及晶界都会析出体心立方结构(b.c.c)的β相(Mg17Al12)。β相在高温下强度较低[5],且β相多在晶界析出,从而加剧裂纹产生。

图2

图2 试样在不同工艺参数下的裂纹倾向性

图3

图3 7l0℃时压铸件内缺陷

2.2 压射速度对铸件热裂纹倾向性的影响

图2b所示为浇注温度680℃、模具温度170℃、压射比压51MPa时,不同的压射速度对压铸镁合金AM60B热裂纹倾向性的影响。由图2b可见,随着压射速度的增大,铸件侧面热裂纹长度逐渐缩短;压射速度为3.5 m/s时,平均长度为36mm,热裂纹始于远离浇口端,飞边较少,气孔和夹渣逐渐增多,速度为3.5m/s时气孔很多;组织呈现很明显的树枝晶;铸件底面没有裂纹。随着压射速度的增大,合金液可以及时补

|<< << < 1 2 > >> >>|
www.mapeng.net 马棚网
www.mapeng.net
文章作者:未知 | 文章来源:网络 | 责任编辑:intoner | 发送至邮箱: | 加入收藏:
本文关键字:工艺参数  镁合金  压铸件  热裂纹  倾向性  影响
本文所属专题:压铸 
相关资讯
热点资讯
推荐资讯

关于我们 | 站点导航 | 使用帮助 | 友情链接 | 广告服务 | 免责声明 | 新手上路
设为首页 | 加入收藏 | 在线留言 | 马棚网QQ群:{92562572}{102901272}{333259257} | 交流QQ: 客户服务 客户服务 客户服务