轻质镁合金铸造研究现状与展望

轻质镁合金铸造研究现状与展望

陈冬梅

扬州峰明金属制品有限公司225117

摘要：本文首先讲述了镁合金在工业、军工业、医学等等行业的应用以及镁在产量、出口和使用的情况。接着讲述了镁合金的铸造工艺的类型以及模具的不断改进过程。其中详细分析了不同模具和不同铸造工艺的优缺点，最后对未来镁合金的工艺发展和镁合金的未来需求进行了展望，提出了科技发展推动工艺发展的观点。

关键词：轻质镁合金；铸造工艺；模具

引言

随着科技和经济的发展，各种加工的工艺不断的改进，市场对于镁合金的需求不断扩增，人们对于产品的质量和外观提出了更高的要求。在这些外在环境的刺激和协助下，镁合金的铸造工艺得以快速的改进和发展。本文关于铸件的详细概括将为研究者提供重要的参考价值。

1轻质镁合金的现状

镁合金密度小，质量轻、刚性和强度高、导热性能和防辐射性能也极佳。被广泛运用在航空航天、军工器械、汽车建造、电子产品、生物医疗等等方面。传统的电子产品外壳大都为塑料材质，近几年，人们发现了镁的质轻、防辐射、导热性等优良特性，开始大量的使用镁合金作为电子产品外壳，很好的解决了散热、辐射的问题。由于镁的密度和人体骨骼密度相近，在医疗方面，常被用来作为义肢和其他身体部件。我国的镁含量排名世界首位，但是出口的镁大都廉价出售，在资源利用上，我国做得还不够。未来镁的使用量将大幅提升，我国必须看清镁的美好前景，加大对镁出口的管制，在保护资源的同时，设计和创造出更优良的铸件方法和设备，做到合理的节省资源。

2轻质镁合金铸造的工艺

2.1模具的改进

传统的模具为砂型模具，它是由硅沙石和型沙粘接剂按一定比例制成，具有很好的刚性和强度，造价低，生产率高，能够生产大批量的的铸件。但是铸件表面的光滑度不够，制造出来的产品需要进一步精加工。后来出现了金属铸型，其很好的解决了铸件表面不光滑的问题，相对于砂型模具而言很少在模具内滞留镁合金残渣，因此提高了工艺品的出品率。另外金属型模具生产出来的产品，很完整表面也足够光滑，节省了后期精加工的成本。但是由于金属型模具没有很好的透通性，在铸造时，气体大都滞留在铸件内，因此铸件在高温下，内部的气体会膨胀，使铸件变形，因此金属模具生产出来的铸件没有很好的抗热性。

随着科技的发展，出现了消失模铸造技术。其模具是高分子材料，在铸造时，将高分子材料埋在干砂内，然后震动使干砂成型，最后将合金液体注入模具内，高温使得高分子材料的模具气化，这就是所谓的消失模。消失模铸造能够避免砂石中的水分干扰，并且制造出来的铸件表面的光滑度和铸件的完整性更好，抗热性很好，是目前制作性能最好的铸造工艺。

2.2浇筑工艺的类别

（1）压力铸造

压力铸造分为重压铸造、高压铸造、挤压铸造。压力铸造是指在不同程度的压力下使液态和半液态的合金在模具内成型。重力压铸即使使用地球引力将液态和半液态的合金自动成型。低压和重压是改变压力强度，人为控制铸件成型。相对于重力压铸，高压压铸可以使铸件表面更为光滑，同时提高了合金的利用率和产品的生产率、降低了精加工的制造成本。但是也存在一定的缺点：快速的液体流入，使得腔内气体无法排除，滞留在铸件内的气泡会影响铸件的性能，另外设备成本比较高，只有大批量生产才符合经济效益。挤压铸件会改变合金的晶体，让合金在压力下气泡无所遁形，各方面的性能也比压力铸造要好。

（2）真空铸造

真空铸造是指在铸件时模具腔内为真空状态或者全氧状态，在真空状态下进行的铸件流程。这一铸造工艺能够避免在铸造过程中时常出现的气泡等问题。因此，该工艺生产出来的铸件抗热处理性能比较好，可以广泛推广并运用于铸件领域当中。

（3）热室和冷室铸造

根据铸造的气温条件可以分为热室和冷室铸造两种方法。热室制造是冷室制造之后的产物，它能够制造出更薄更精密的铸件。另外，根据冷室铸造气体难处理的缺点，出现了自下而上的浇筑方法，液体或半液态合金从下部慢慢向上铸造，将气体驱赶着从上部流走。这种浇注方式很好的解决了气体问题，在浇筑行业开始流行。

3关于轻质镁合金的展望

在未来，镁合金的应用将更加普遍。科学发现了镁的物理性质，研究和发明界利用科技创造出了加工镁合金和制造镁合金的技术设备。现在的制造业依靠科技发明，开始大量的使用镁金属与镁合金，弥补原有的工艺和材料缺陷，使得产品的性能和外形更加完美。

随着计算机网络技术和控制技术的发展，镁合金的铸造工艺也开始与这两大技术结合，未来三者之间的关系将更加紧密。网络技术和控制技术使制造工艺的技术更加精密，更加科学，为制造结构复杂的铸件提供了技术支持。控测技术的出现，完美的节省了人力和财力，将机械的自动化发展到极致。总之，未来的科技将极大的提高铸造工艺的质量和效率。

结语

科技的发展带动生产能力的同时解放生产力。越来越精湛的镁合金铸造工艺，将极大地推进镁合金在工作和生活各个领域的运用。只有将科技与技术结合，才能为社会提供优质的产品，才能不断满足人类追求卓越的愿望。

参考文献

[1]教晓冬.轻质合金的低温物性研究[D].中国科学院研究生院（理化技术研究所）,2006.

[2]沈远香,黄晓霞.镁合金表面处理新技术及发展方向[J].四川兵工学报,2010,05:60-62.