Undersøgelse af egenskaberne ved trykstøbte magnesiumlegeringer

Tætheden af magnesiumlegering er mindre end 2g / cm ³ , og det er det letteste metal strukturelle materiale i øjeblikket. Dens specifikke styrke er højere end aluminiumslegering og stål, men lidt lavere end fiberforstærket plast; dens specifikke stivhed er sammenlignelig med aluminiumslegering og stål, men meget højere end fiberforstærket plast; Dens korrosionsbestandighed er meget bedre end lavkulstofstål, som har overskredet den af den trykstøbte aluminiumslegering A 3 80; dens vibrationsreduktion og magnetiske afskærmningsegenskaber er meget bedre end dem af aluminiumslegering. Da magnesiumlegeringens dynamiske viskositet er lav, er påfyldningshastigheden af magnesiumlegering under samme flydende tilstand (lige med Reynolds-indeks) meget højere end aluminiumslegeringens. Derudover er smeltepunktet, den specifikke varmekapacitet og transformationslatent varme af magnesiumlegering lavere end aluminiumslegeringen, så smelteenergiforbruget af magnesiumlegering er mindre, størkningshastigheden er hurtigere, og den faktiske trykstøbningsperiode af magnesiumlegering er 50% kortere end aluminiumslegeringen. Hvad mere er, magnesiumlegeringer har en lav affinitet med jern og lav evne til at løse jern i fast opløsning, så det er ikke let at klæbe til overfladen af die, og levetiden af die er 2 ~ 3 gange højere end den af aluminiumslegering.

De mest almindeligt anvendte trykstøbte magnesiumlegeringer er amerikanske kvaliteter AZ91, AM60, AM50, AM20, AS41 og AE42, som tilhører de fire serier af henholdsvis Mg-Al-Zn, Mg-Al-Mn, Mg-Al-Si og Mg-Al-Re. Følgende aspekter af trykstøbte magnesiumlegeringer undersøges hovedsageligt i øjeblikket:

Høj temperatur ydeevne af magnesiumlegering støbning:

På nuværende tidspunkt udgør AZ og AM serien af magnesiumlegering støbninger 90% af bilens magnesiumlegering støbninger. Styrken af disse magnesiumlegeringer falder naturligvis, når temperaturen er over 150 ℃. De trykstøbte magnesiumlegeringer med krybebestandighed over 150 ℃ er blevet udviklet, såsom AS41A legering (Mg4 3 % Al1% Si0, 3 5% Mn). Dens krybestyrke ved 175 ℃ er bedre end AZ91D og AM60B, og det har højere forlængelse, udbyttestyrke og trækstyrke. Beetle krumtaphuse fra VOLKSWAGEN bruges til at vedtage AS41 og AS42, men en modificeret legering AE42, der har bedre krybeegenskaber ved høje temperaturer, er for nylig blevet introduceret. Nogle sporstoffer, såsom sjældne jordartselementer Y, Nd og Sr, har indlysende kornraffineringseffekt på den trykstøbte magnesiumlegering, som kan forbedre styrken og krybebestandigheden af magnesiumlegering støbning . For eksempel har den nyligt udviklede AE42 bedre krybebestandighed end den traditionelle McAlSi legering, og kan bruges ved 200 ~ 250 ° C i lang tid. Forbedringen af AS- og AE-legeringernes høje temperaturydeevne er dog stadig begrænset. Støbeegenskaberne af AS og AE legeringer er værre end dem af AZ og AE legeringer. Desuden begrænser de høje omkostninger ved sjældne jordarter produktionen og anvendelsen af AS- og AE-legeringer.

duktilitet af magnesiumlegeringsstøbegods:

På nuværende tidspunkt vokser magnesiumstøbegods hurtigt i applikationer, der kræver sikkerhed og høj brudsejhed. For at forbedre energiabsorptionsevnen under arbejdsforhold bør materialets brudsejhed forbedres. Dette kan realiseres ved at reducere mængden af aluminium i legeringen. AM60 og AM50 anvendes i vid udstrækning i sikkerhedskomponenter som instrumentbræt beslag, rataksler og sæder, og AM20 anvendes i øjeblikket i bagrammen af sæderne. Derudover er forholdet mellem brudforlængelse og temperatur ganske tæt, især når temperaturen er over 50 ℃, øges brudforlængelsen med stigningen i temperaturen.

Korrosionsbestandigheden af magnesiumlegeringsstøbning:

Korrosionsbestandighed var også en hindring for den bredere anvendelse af magnesiumlegeringer. Magnesium har høj kemisk aktivitet, og magnesium baserede legeringer og kompositter er tilbøjelige til mikrocellekorrosion. Generelt har lav renhed trykstøbte magnesiumlegeringer dårlig korrosionsbestandighed. Korrosionsbestandigheden af trykstøbte magnesiumlegeringer med høj renhed (såsom AZ91D) med strengt specificerede urenhedselementer såsom Fe, Ni og Cu samt AE42 indeholdende sjældne jordarter har overskredet den af trykstøbt aluminiumslegering A 3 80 i saltsprøjte test og er meget bedre end den af lavt kulstofstål. Korrosionsbestandigheden kan forbedres ved at justere den kemiske sammensætning, behandle overfladen og styre mikrostrukturen. Selvom der er mange metoder til at forbedre korrosionsbestandigheden af magnesiumlegeringsdele, er dårlig korrosionsbestandighed altid en teknisk hindring for at realisere bred anvendelse af magnesiumlegeringsdele, medmindre problemet løses fra selve materialet.

Anti-flammende magnesiumlegering støbning:

Tilføjelsen af AL (2,5%), BE (0,0005% ~ 0,0 3 % af Be) eller CA legering til magnesiumlegeringen kan også effektivt forhindre oxidation af den flydende magnesiumlegering. I øjeblikket arbejder nogle forskere på magnesiumlegeringers flammehæmmende egenskaber. Hvis forskningen er vellykket, vil magnesiumlegeringer blive smeltet og støbt ligesom aluminiumslegeringer, hvilket vil have en bredere anvendelsesmulighed.

Matrix komposit af magnesiumlegeringer:

Magnesium legering matrix kompositter, der er forstærket med siliciumcarbidpartikler, er blevet undersøgt og udviklet i mange år. Selv om udviklingen ikke er nået frem til kommerciel anvendelse inden for trykstøbning, er støbegods som impellere, cykelkrumtanke og bilcylinderforinger blevet fremstillet ved sandstøbning og præcisionsstøbning. Desuden er der en udviklingstendens til at kombinere dette kompositmateriale med halvfast støbning og anvende det inden for trykstøbning og pressestøbning.