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2023

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【合金】常用压铸材料的特性

压铸合金分为铸造钢铁合金材料和非铁金属合金两类,其中铸造钢铁合金由于熔点高、容易氧化、模具、寿命低等问题,在国内生产并不普遍,非铁合金有低熔点的铅合金、锡合金、锌合金,高熔点的铝合金、镁合金、铜合金等。其中,铝合金的应用相对来说更广泛,镁合金今年来应用逐渐增长。


  压铸合金分为铸造钢铁合金材料和非铁金属合金两类,其中铸造钢铁合金由于熔点高、容易氧化、模具、寿命低等问题,在国内生产并不普遍,非铁合金有低熔点的铅合金、锡合金、锌合金,高熔点的铝合金、镁合金、铜合金等。其中,铝合金的应用相对来说更广泛,镁合金今年来应用逐渐增长。
  01锌合金
  在压铸发展史中,压铸锌合金曾占有相当重要的地位。它的优势在于熔点低,浇注温度较低,熔化和保温方便,模具使用寿命长;有较好的压铸性能,其流动性能良好,可压铸壁厚较薄的压铸件,弥补了密度大带来的质量影响;结晶温度范围小,易于成型,不易粘模,并易于脱模;收缩率较小,易保证压铸件的尺寸精度;综合力学性能较高,特别是抗压和耐磨的性能较好;锌合金压铸件表面可进行各种抗蚀和装饰处理,如化学处理、阳极氧化、电镀、静电喷涂、真空镀铬等;锌合金在浇注温度范围内,对压室和压铸模成型零件无腐蚀作用。
  压铸锌合金同时也存在问题,它的老化现象比较严重。锌合金压铸件随着时间的延长,会引起变形或尺寸精度的变化,并使得强度和塑性显著降低。同时,当工作温度发生变化时,它的力学性能也发生变化。如工作温度低于-10℃,其冲击韧性会急剧降低;而在100℃以上时,其强度也会明显下降,并容易发生蠕变现象。因此,锌合金压铸件使用时的环境温度范围较窄。
  02铝合金
  铝合金的使用性能和工艺性能都优于其他合金。而且来源丰富,所以在压铸生产中都占有极重要的地位。它的优势在于密度较小,比强度、比刚度高;在高温和常温下都具有良好的力学性能,特别是冲击韧性尤其好,有较好的导电性和导热性;机械切削性能也很好;表面有一层化学稳定、组织致密的氧化铝膜,有良好的耐腐蚀性。有较大的比热容和凝固潜热,大部分的铸铝合金均有较小的结晶温度范围,组织中亦常含有相当数量的共晶体,其线收缩较小,故具有良好的充填性能、较小的热裂倾向。但铸铝合金仍有相当大的体收缩率,易在最后凝固处生成大的集中缩孔。此外,铝合金和铁有很强的亲和力,易粘模,应在冷室压铸机上压铸。
  03镁合金
  镁合金最大的优势在于它的密度小,只相当于铁的1/4,铝的2/3左右,但是强度接近于铝合金,比强度高于铝合金和钢,比刚度于铝合金、铁相当,对于一些便于携带的轻便器件,采用镁合金可以大大减轻零件的质量,因此,采用镁合金压铸这些零件几乎是唯一的选择。
  镁合金的熔点低,使得低温变形小,尺寸精度高,有利于一次开模成形;与铁的亲和力小,对模具的粘附现象小,有利于提高生产率和模具寿命;而且镁合金良好的流动性能有利于复杂件和细小件的生产;镁合金对声音和振动具有良好的消减性能,有利于提高汽车行驶的稳定性,被广泛应用于汽车工业。随着汽车工业的蓬勃发展,特别是轻载车辆的需求量迅速增加,为镁合金压铸生产提供了广阔的市场。
  镁是易燃物质,镁的粉尘会自行燃烧,而镁液在遇水之后,也会产生剧烈的反应而导致爆炸。因此,在进行镁合金压铸的时候,需要采取必要的安全防护措施。例如,对坩埚进行加密封盖,充入保护气体,使镁合金在封闭保护的状态下熔化。
  以上为比较常见的三种压铸合金的简单介绍。