镁合金铸造工艺-工艺,性能,经济,优势和能力

主题涵盖

背景

镁片生产工艺

为实现镁板生产必须解决的技术问题

镁合金铸造工艺的经济性

CSIRO镁合金铸造工艺的优点

利用薄板铸造工艺可获得的薄板厚度

快速冷却速率的影响

用板料铸造工艺生产的镁合金的性能比较

背景

镁合金被认为是先进材料的先锋。欧洲杯足球竞彩它们是轻量级的,密度为1.8克/厘米3.(铝合金大约三分之二),具有高比强度和刚度,良好的阻尼特性,可接受的可焊性和优异的可加工性和可塑造性的益处。镁合金还具有卓越的屏蔽能力,免受电磁干扰(EMI),环境稳定性,有效的散热,并且在一系列建立的铸造工艺中可回收。因此,许多制造商,特别是在汽车和电信元件行业中,开始研究使用镁的益处,因此对镁板的需求从未高得多。在满足这种需求中,英联邦科学和工业研究组织(CSIRO)的科学家已经开发出一种铸造镁纸的低成本方法,克服了当前铸造方法的许多缺点。

镁片生产工艺

通过CSIRO精心转化的金属集团开发和专利,新工艺得到了广泛的测试和发展到生产规模的施法者。CSIRO机器在商业量中产生高达600毫米的铸造镁,使用专门用于处理熔融镁的系统。CSIRO自2000年以来一直在开发这个过程,并开发了一种详尽的程序,以证明该过程是安全,可靠,低成本,高效,高效,适用于连续(大)和批量(中小)生产,同时产生质量优良来自大量常规和新的镁合金的镁合金板。

为实现镁板生产必须解决的技术问题

铸造镁,尤其是薄板,是不容易的。镁铸造与更传统的铝铸造工艺的区别在于,镁熔体有氧化和着火的倾向,以及它比铝变形合金结冰更快的倾向。这主要是由于与铝相比,它的比热(1.4kJ/kg. k)和潜热(370kJ/kg)更低。另一个主要问题是镁合金比铝合金有更大的冻结范围。大多数商用镁合金的冻结范围在50-130K之间,而大多数锻造铝合金的冻结范围为10 - 20K。在铸造大冰点范围的合金时,遇到的主要问题是在铸态板中形成表面缺陷和内部偏析缺陷。还需要不断降低双辊铸造的运营成本。

镁合金铸造工艺的经济性

Csiro的镁铸造工厂展示了常规生产的资本成本的大大节省。如果每年的总产量低于40,000-50,000吨,CSIRO的铸造技术对于成本竞争力的产品变得可行。

CSIRO镁合金铸造工艺的优点

在镁合金板的常规生产中,镁合金材料作为横截面1,000mm的平板提供高达300mm的板坯,长度为2,000mm。首先将这些板材均化(在480℃下为合金AZ31)几个小时,然后在反转的热轧机上连续热轧,以将板坯减小到5-6mm的厚度。在最终轧机轧机中的每次降低20%之前,金属板在340℃下退火。后部的轧制过程是耗时,逐渐有利于降低金属产量。相反,CSIRO铸造方法使镁合金条带直接从近净形状的厚度直接从熔体生产,从而降低资本投资和运营成本。

利用薄板铸造工艺可获得的薄板厚度

在标准合金(AZ31,AZ61,AM60和AZ91)的标准合金(AZ31,AZ61,AM60和AZ91)中成功地铸造了100-600mm宽和2.3-5毫米厚的商业质量表。使用由Csiro开发的独特的轧制时间表卷起这些样品,专门用于铸造镁合金板。

快速冷却速率的影响

通过新过程实现的冷却率从每秒500°C到几千次。这种近快速凝固导致微结构的均匀性,通过可能增加的空位含量和沿着铸件中的亚粒边界的细沉淀物(<10nm)的分布,辅助精细晶粒尺寸和增强的溶解度增强沉淀成核化合物欧洲杯足球竞彩材料。所有这些特征导致机械性能的显着改善。

用板料铸造工艺生产的镁合金的性能比较

力学测试已经证实,CSIRO工艺生产的镁合金板材具有与传统变形镁合金AZ31B板材相当或更好的性能,产品原型突出了CSIRO镁合金板材在冲压成形中的性能改善。欧洲杯足球竞彩这一过程将扩大镁板的使用,开发迄今为止在成本方面令人望而却步的应用。

资料来源:材料世欧洲杯足球竞彩界,第11卷,第6页,第29段 - 30年6月29日。

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