Studie über die Eigenschaften von Druckguss-Magnesiumlegierungen

Die Dichte der Magnesiumlegierung ist weniger als 2g/cm ³ und es ist das leichteste Metallstrukturmaterial derzeit. Seine spezifische Festigkeit ist höher als die von Aluminiumlegierung und Stahl, aber etwas niedriger als die von faserverstärkten Kunststoffen; seine spezifische Steifigkeit ist vergleichbar mit der von Aluminiumlegierung und Stahl, aber viel höher als die von faserverstärkten Kunststoffen; Seine Korrosionsbeständigkeit ist viel besser als die des kohlenstoffarmen Stahls, der die der Aluminiumdruckgusslegierung A 3 80 überschritten hat; Seine Vibrationsreduktion und magnetische Abschirmungseigenschaften sind viel besser als die der Aluminiumlegierung. Da die dynamische Viskosität der Magnesiumlegierung niedrig ist, ist die Füllgeschwindigkeit der Magnesiumlegierung unter dem gleichen flüssigen Zustand (gleicher Reynolds-Index) viel höher als die der Aluminiumlegierung. Darüber hinaus sind der Schmelzpunkt, die spezifische Wärmekapazität und die Umwandlungslatentwärme der Magnesiumlegierung niedriger als die der Aluminiumlegierung, so dass der Schmelzenergieverbrauch der Magnesiumlegierung geringer ist, die Erstarrungsgeschwindigkeit schneller ist, und die tatsächliche Druckgusszeit der Magnesiumlegierung ist 50% kürzer als die der Aluminiumlegierung. Darüber hinaus haben Magnesiumlegierungen eine geringe Affinität mit Eisen und eine geringe Fähigkeit, Eisen in fester Lösung zu lösen, so dass es nicht einfach ist, an der Oberfläche des Würfels zu haften, und die Lebensdauer des Würfels ist 2, 3 -mal höher als die der Aluminiumlegierung.

Die am häufigsten verwendeten Druckguss-Magnesiumlegierungen sind die amerikanischen Typen AZ91, AM60, AM50, AM20, AS41 und AE42, die zu den vier Serien Mg-Al-Zn, Mg-Al-Mn, Mg-Al-Si und Mg-Al-Re gehören. Folgende Aspekte von Magnesiumdruckgusslegierungen werden derzeit hauptsächlich untersucht:

Hochtemperaturleistung des Magnesiumlegierungsgusses:

Derzeit machen AZ- und AM-Serien von Magnesiumlegierungsgussteilen 90% der Automobil-Magnesiumlegierungsgussteile aus. Die Stärke dieser Magnesiumlegierungen nimmt offensichtlich ab, wenn die Temperatur über 150℃ liegt. Die Druckguss-Magnesiumlegierungen mit Kriechwiderstand über 150℃ sind entwickelt worden, wie AS AS41A Legierung (Mg4 3 % Al1% Si0. 3 5%Mn). Seine Kriechfestigkeit bei 175℃ ist besser als die von AZ91D und AM60B, und es hat höhere Dehnung, Streckgrenze und Zugfestigkeit. Die Käfer Kurbelgehäuse von VOLKSWAGEN haben früher AS41 und AS42 übernommen, aber kürzlich wurde eine modifizierte Legierung AE42 eingeführt, die bessere Kriecheigenschaften bei hohen Temperaturen aufweist. Einige Spurenelemente, wie Seltenerdmetallelemente Y, Nd und Sr, haben offensichtlichen Kornverfeinerungseffekt auf die Druckguss-Magnesiumlegierung, die die Festigkeit und Kriechfestigkeit des Magnesiumlegierungsgusses verbessern kann. Zum Beispiel hat die kürzlich entwickelte AE42 bessere Kriechfestigkeit als die traditionelle McAlSi-Legierung und kann bei 200,250℃ für eine lange Zeit verwendet werden. Die Verbesserung der Hochtemperaturleistung von AS- und AE-Legierungen ist jedoch noch begrenzt. Die Gusseigenschaften von AS- und AE-Legierungen sind schlechter als die von AZ- und AE-Legierungen. Darüber hinaus beschränken die hohen Kosten für Seltenerdmetalle die Herstellung und Anwendung von AS- und AE-Legierungen.

Die Duktilität von Magnesiumlegierungsgussteilen:

Derzeit wachsen Magnesiumdruckgussteile schnell in Anwendungen, die Sicherheit und hohe Bruchzähigkeit erfordern. Um die Fähigkeit der Energieaufnahme unter Arbeitsbedingungen zu verbessern, sollte die Bruchzähigkeit des Materials verbessert werden. Dies kann durch Reduzierung der Aluminiummenge in der Legierung erreicht werden. AM60 und AM50 sind weit verbreitet in Sicherheitskomponenten wie Armaturenbretthalterungen, Lenkradwellen und Sitzen, und AM20 wird derzeit im hinteren Rahmen von Sitzen verwendet. Darüber hinaus ist die Beziehung zwischen Bruchdehnung und Temperatur ziemlich nah, besonders wenn die Temperatur über 50℃ liegt, erhöht sich die Bruchdehnung mit dem Anstieg der Temperatur.

Die Korrosionsbeständigkeit des Magnesiumlegierungsgusses:

Korrosionsbeständigkeit war auch ein Hindernis für die breitere Anwendung von Magnesiumlegierungen. Magnesium hat eine hohe chemische Aktivität, und Legierungen und Verbundwerkstoffe auf Magnesiumbasis sind anfällig für Mikrozellkorrosion. Im Allgemeinen haben Magnesiumdruckgusslegierungen niedriger Reinheit eine schlechte Korrosionsbeständigkeit. Die Korrosionsbeständigkeit von hochreinen Druckguss-Magnesiumlegierungen (wie AZ91D) mit streng spezifizierten Verunreinigungselementen wie Fe, Ni und Cu sowie AE42, die Seltene Erden enthalten, hat die der Druckguss-Aluminiumlegierung A 3 80 im Salzsprühtest übertroffen und ist viel besser als die von kohlenstoffarmem Stahl. Die Korrosionsbeständigkeit kann durch Anpassung der chemischen Zusammensetzung, Behandlung der Oberfläche und Steuerung der Mikrostruktur verbessert werden. Obwohl es viele Methoden gibt, um die Korrosionsbeständigkeit von Magnesiumlegierungsteilen zu verbessern, ist eine schlechte Korrosionsbeständigkeit immer ein technisches Hindernis, um eine breite Anwendung von Magnesiumlegierungsteilen zu realisieren, es sei denn, das Problem wird vom Material selbst gelöst.

Anti-flaming Magnesium Legierung Gießen:

Die Zugabe von AL (2.5%) BE (0.0005% ~~ 0.0 3 % von Be) oder CA Legierung zur Magnesiumlegierung kann auch effektiv die Oxidation der flüssigen Magnesiumlegierung verhindern. Derzeit arbeiten einige Forscher an den flammhemmenden Eigenschaften von Magnesiumlegierungen. Wenn die Forschung erfolgreich ist, werden Magnesiumlegierungen wie Aluminiumlegierungen geschmolzen und gegossen, die eine breitere Anwendungsperspektive haben.

Matrixverbundwerkstoffe aus Magnesiumlegierungen:

Matrixverbundwerkstoffe aus Magnesiumlegierungen, die mit Siliziumkarbidpartikeln verstärkt sind, werden seit vielen Jahren untersucht und entwickelt. Gegenwärtig, obwohl die Entwicklung noch nicht das Stadium der kommerziellen Anwendung im Bereich des Druckgusses erreicht hat, wurden Gussteile wie Laufräder, Fahrradkurbeln und Automobilzylinder-Liner durch Sandguss und Präzisionsguss hergestellt. Außerdem gibt es einen Entwicklungstrend, diesen Verbundwerkstoff mit halbfestem Guss zu kombinieren und im Bereich Druckguss und Quetschguss anzuwenden.