CN106513622A - 一种am50镁合金的真空压铸工艺 - Google Patents

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张达明
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/14—Machines with evacuated die cavity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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Abstract

本发明公开了一种AM50镁合金的真空压铸工艺，所述工艺通过控制浇注温度为678‑683℃，模具温度为188‑193℃，冲头低速速度控制在0.2m/s，高速压射速度为6m/s，使得铸件屈服强度为140‑145MPa，抗拉强度为220‑225MPa，伸长率为3.4‑3.7％。

Description

一种AM50镁合金的真空压铸工艺
技术领域
本发明涉及压铸技术领域，尤其涉及一种镁合金的压铸工艺，特别涉及一种AM50镁合金的真空压铸工艺。
背景技术
从1916年美国Dow化学公司成功地将镁合金用于压铸件起，镁合金压铸技术至今已有100年的历史。镁合金在汽车、电子等领域得到越来越广泛的应用，尤其是近年来随着手机等电子产品的广泛应用，其用途和规格越来越多。镁合金具有高比强度和比弹性模量，良好的刚性、减震性、切削加工性和抗电磁干扰屏蔽性，易于二次使用，且具有不侵蚀铁和钢、不与其合金化、可延长压铸模具使用寿命等优点，成为汽车、手机材料的重要组成部分。
AM50镁合金成分(质量分数)为：5.05％Al，<0.2 0％Zn，0.23％Mn，0.041％Si，0.0030％Fe，0.0024％Cu，<0.001％Ni，Mg余量。AM50镁合金室温下具有良好的塑性且具有一定强度和优良耐蚀性的常用压铸镁合金。在保证合金液品质的基础上选取适当的工艺参数是获得良好力学性能压铸件的关键。
发明内容
本发明的目的在于提出一种AM50镁合金的真空压铸工艺，该工艺使得所述AM50镁合金获得良好力学性能。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种AM50镁合金的真空压铸工艺，包括：
(1)模具上刷脱模剂；
(2)合型；
(3)浇入液态AM50镁合金金属液、压射金属液并保压凝固；
(4)压回和铸件冷却；
(5)开型、顶出铸件。
本发明所述工艺必须采用真空压铸，所述真空度不大于30kPa。
常规压铸需要在高速下充型，压室和型腔中的部分气体难以通过排气孔和溢流槽排出，因此压铸件中含有大量的层状孔穴形的铸态缺陷。为了减少气体的含量，本发明采用真空压铸工艺，利用辅助设备将压铸型腔内的空气抽出，在真空状态下将金属液压铸成形，可消除或减少压铸件内部的气孔，提高压铸件的力学性能和表面质量。
相比于常规的压铸，本发明的真空压铸需在模具结构上增加一个真空阀。真空阀的位置设置在定模墙板上，借助真空压铸***真空泵产生的负压，瞬时抽走模具模板型腔及管道的气体，并在金属熔液充型时准时地关闭通道，防止金属熔液进入真空管道，使金属熔液在真空的状态下压铸成型。
本发明步骤1所述的脱模剂，可以是本领域已知的任意脱模剂。本发明典型但非限制性的脱模剂采用Acheson公司制造的Deltacast 333型脱模剂。
压铸过程中，液态金属传给模具的热量将通过对流、辐射和热传导方式传出。在压铸过程中，压铸工艺参数如浇注温度和模具温度都能够影响到压铸件内部的缩松缩孔。
因此，在本发明中，步骤3是影响AM50镁合金力学性能的关键步骤，其工艺参数的选择，是本发明的发明点。在步骤3中，浇注温度为678-683℃，模具温度为188-193℃，冲头低速速度控制在0.2m/s，高速压射速度为6m/s。
大部分铸造缺陷产生于凝固过程，揭示金属凝固的真实行为和规律是铸件形成过程理论研究的目的和内容。AM50镁合金的液相线温度为628℃，固相线温度为546℃。铸件在凝固初期，由于金属液补缩不足而产生形状极不规则的孔洞，孔壁粗糙并带有枝状晶。在铸件的阶梯面的交界位置容易出现孤立的熔池区。这些孤立的熔池区在凝固收缩时，受两端已凝固金属的阻碍，会产生铸造应力集中，从而形成铸造裂纹。孤立熔池区越大，熔体越集中，越容易产生缩孔缺陷。这就是铸件产生缩孔的基本原因，也是合金由表及里逐层凝固时形成集中缩孔的条件。真空铸件缩孔将集中出现在金属液最后的凝固部位和金属积聚的热节处。
因此，本发明优选在模具上设置点冷却，对于温度高的区域进行冷却，以减少冷却时间。优选的，所述点冷却设置在孤立的熔池区。
本发明的AM50合金的真空压铸工艺，可以用于汽车发动机缸盖、手机壳、各种电器外壳的铸造。
采用本发明的真空压铸工艺后，所述AM50镁合金铸件的密度可以达到1.7869-1.7871g/cm2，符合铸件密度要求并且略大于铸件最低密度。铸件屈服强度为140-145MPa，抗拉强度为220-225MPa，伸长率为3.4-3.7％。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种AM50镁合金汽车缸盖的真空压铸工艺，包括：
(1)模具上刷脱模剂；
(2)合型；
(3)浇入液态AM50镁合金金属液、压射金属液并保压凝固；浇注温度为680℃，模具温度为190℃，冲头低速速度控制在0.2m/s，高速压射速度为6m/s；
(4)压回和铸件冷却；
(5)开型、顶出铸件。
经检测，铸件屈服强度为140MPa，抗拉强度为220MPa，伸长率为3.7％。
实施例2
一种AM50镁合金手机壳的真空压铸工艺，包括：
(1)模具上刷脱模剂；
(2)合型；
(3)浇入液态AM50镁合金金属液、压射金属液并保压凝固；浇注温度为678℃，模具温度为192℃，冲头低速速度控制在0.2m/s，高速压射速度为6m/s；
(4)压回和铸件冷却；
(5)开型、顶出铸件。
经检测，铸件屈服强度为145MPa，抗拉强度为223MPa，伸长率为3.5％。

Claims (4)

1.一种AM50镁合金的真空压铸工艺，包括：
(1)模具上刷脱模剂；
(2)合型；
(3)浇入液态AM50镁合金金属液、压射金属液并保压凝固；浇注温度为678-683℃，模具温度为188-193℃，冲头低速速度控制在0.2m/s，高速压射速度为6m/s；
(4)压回和铸件冷却；
(5)开型、顶出铸件。
2.如权利要求1所述的AM50镁合金的真空压铸工艺，其特征在于，所述真空压铸的真空度不大于30kPa。
3.如权利要求1或2所述的AM50镁合金的真空压铸工艺，其特征在于，在模具上设置点冷却，步骤(4)中对于温度高的区域进行冷却，以减少冷却时间。
4.如权利要求3所述的AM50镁合金的真空压铸工艺，其特征在于，所述点冷却设置在孤立的熔池区。
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