Als Lieferant von Magnesium -Legierungs -Casting bin ich seit einiger Zeit intensiv in der Branche involviert. Während meiner gesamten Reise habe ich aus erster Hand die Bedeutung des Verständnisses der Faktoren miterlebt, die die Dichte der Magnesiumlegierungsschläge beeinflussen. Die Dichte ist eine entscheidende Eigenschaft, da sie sich auf die mechanische Leistung, die Korrosionsbeständigkeit und die Gesamtqualität des Endprodukts auswirken kann. In diesem Blog werde ich meine Einblicke in die Schlüsselfaktoren teilen, die die Dichte der Magnesiumlegierungsgüsse beeinflussen.
Legierungskomposition
Die Zusammensetzung der Magnesiumlegierung ist einer der Hauptfaktoren, die ihre Dichte beeinflussen. Magnesiumlegierungen bestehen typischerweise aus Magnesium als Grundmetall, zusammen mit verschiedenen Legierungselementen wie Aluminium, Zink, Mangan und seltenen Erdelementen. Jedes Legierungselement hat eine andere Atommasse, die direkt die Gesamtdichte der Legierung beeinflusst.
Zum Beispiel hat Aluminium im Vergleich zu einigen anderen Metallen eine relativ geringe Dichte. Wenn Aluminium in mäßigen Mengen zu Magnesium zugesetzt wird, kann die Gesamtdichte der Magnesium -Aluminiumlegierung leicht zunehmen, aber im Vergleich zu anderen Metalllegierungen weiterhin relativ niedrig bleiben. Andererseits wird die Dichte der Magnesiumlegierung erheblicher zunehmender Dichte der Magnesiumlegierung erhöht, wenn ein legiertes Element mit einer hohen Atommasse hinzugefügt wird.
Nehmen wir die AZ91D -Magnesiumlegierung als Beispiel. Es enthält etwa 9% Aluminium, 1% Zink und kleine Mengen anderer Elemente. Die Zugabe von Aluminium und Zink verändert die Dichte von reinem Magnesium. Die Dichte von reinem Magnesium beträgt ungefähr 1,74 g/cm³, während die Dichte von AZ91D etwa 1,81 g/cm³ beträgt. Diese Erhöhung der Dichte ist auf die höheren Atommassen von Aluminium und Zink im Vergleich zu Magnesium zurückzuführen.Mg -Legierungspflicht
Porosität
Porosität ist ein weiterer kritischer Faktor, der die Dichte der Magnesiumlegierungsgüsse stark beeinflussen kann. Porosität bezieht sich auf das Vorhandensein kleiner Hohlräume oder Poren im Guss. Diese Poren können während des Gussprozesses aus verschiedenen Gründen wie Gaseinschluss, Schrumpfung oder unsachgemäßer Gating- und Fütterungssysteme gebildet werden.
Gaseinschluss tritt auf, wenn Gasblasen während des Gießens im geschmolzenen Metall eingeschlossen sind. Diese Blasen können Poren im verfestigten Guss bilden und ihre Dichte verringern. Wenn der Schmelzprozess beispielsweise nicht in einer ordnungsgemäßen Umgebung durchgeführt wird, können Luft oder andere Gase in der geschmolzenen Magnesiumlegierung auflösen. Wenn die Legierung festigt, kommen diese Gase aus Lösung und bilden Poren.
Die Schrumpfungsporosität wird durch die Volumenänderung verursacht, die während der Verfestigung der Legierung auftritt. Wenn sich das geschmolzene Metall abkühlt und sich verfestigt, ist es sich zusammen. Wenn nicht genügend geschmolzenes Metall vorhanden ist, um diese Schrumpfung auszugleichen, können sich Poren bilden. Unsachgemäße Gat- und Fütterungssysteme können auch zu Porosität führen. Ein gut ausgestattetes Gating -System sorgt dafür, dass das geschmolzene Metall die Formhöhle gleichmäßig füllt und dass es eine kontinuierliche Versorgung mit geschmolzenem Metall gibt, um Schrumpfung auszugleichen.
Um die Porosität zu verringern und die Dichte der Magnesiumlegierungsgüsse zu erhöhen, können verschiedene Techniken angewendet werden. Beispielsweise kann die Verwendung von Vakuum- oder Druckgussmethoden dazu beitragen, den Gaseinschluss zu reduzieren. Die Optimierung der Gating- und Fütterungssysteme kann außerdem die Schrumpfporosität minimieren.Magnesiumlegierungguss
Wärmebehandlung
Die Wärmebehandlung kann auch einen Einfluss auf die Dichte der Magnesiumlegierungsgüsse haben. Wärmebehandlungsprozesse wie Glühen, Lösungsbehandlung und Alterung können die Mikrostruktur der Legierung verändern, die wiederum ihre Dichte beeinflussen können.
Während des Tempers wird das Guss auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und dann langsam abgekühlt. Dieser Prozess kann interne Belastungen lindern und die Getreidestruktur der Legierung verändern. Eine gleichmäßigere Kornstruktur kann manchmal zu einem leichten Anstieg der Dichte führen.
Die Lösungsbehandlung beinhaltet das Erhitzen des Gießens auf eine hohe Temperatur, um alle Niederschläge in der Legierung aufzulösen. Nach der Lösungsbehandlung wird das Guss schnell gelöscht. Dies kann eine übersättigte feste Lösung erzeugen. Die anschließende alternde Behandlung bei einer niedrigeren Temperatur verursacht den Ausfall der feinen Partikel innerhalb der Legierung. Diese Veränderungen in der Mikrostruktur können die Dichte des Gießens beeinflussen.
Beispielsweise kann in einigen Magnesium- - Seltenen Erdlegierungen die Wärmebehandlung die Ausfällung feiner intermetallischer Verbindungen verursachen. Diese Verbindungen können die Dichte der Legierung aufgrund ihrer höheren Atommassen im Vergleich zur Matrix erhöhen.
Verunreinigungen
Verunreinigungen in der Magnesiumlegierung können auch ihre Dichte beeinflussen. Verunreinigungen können während der Schmelz- und Raffinerierungsprozesse eingeführt werden. Diese Verunreinigungen können entweder metallisch oder nicht metallisch sein.
Metallische Verunreinigungen wie Eisen, Kupfer und Nickel können die Dichte der Legierung verändern. Diese Elemente haben unterschiedliche Atommassen im Vergleich zu Magnesium und den Hauptlegierelementen. Selbst kleine Mengen dieser Verunreinigungen können sich auf die Gesamtdichte des Castings auswirken.
Nicht -metallische Verunreinigungen wie Oxide, Sulfide und Carbide können auch die Dichte beeinflussen. Diese Verunreinigungen sind normalerweise weniger dicht als die Magnesiumlegierungsmatrix. Ihre Anwesenheit kann die Dichte des Gießens verringern. Zum Beispiel hat Magnesiumoxid (MGO) eine Dichte von etwa 3,58 g/cm³, aber sein Vorhandensein in Form von Einschlüssen im Guss kann die normale Struktur stören und zu einer Abnahme der Gesamtdichte des Gießens führen.
Kühlrate
Die Kühlrate während der Verfestigung des Magnesiumlegierungsgusses ist ein wichtiger Faktor, der die Dichte beeinflusst. Eine schnelle Kühlrate kann zu einer feineren Getreidestruktur führen, während eine langsame Kühlrate zu einer groben Kornstruktur führt.
Eine feinere Kornstruktur kann manchmal die Dichte des Gießens erhöhen. Dies liegt daran, dass die Atome im Vergleich zu einem groben Körnigen in einer feinkörnigen Struktur enger gepackt sind. Wenn sich das geschmolzene Metall schnell abkühlt, ist die Keimbildungsrate hoch und es werden viele kleine Körner gebildet. Diese kleinen Körner können enger zusammenpassen, was zu einer höheren Dichte führt.
Andererseits ermöglicht eine langsame Kühlrate den Körnern, größer zu werden. Die größeren Körner haben möglicherweise mehr Platz zwischen ihnen, was zu einer geringeren Dichte führt. Beispielsweise ist bei einem Sand -Guss -Prozess die Kühlrate relativ langsam, und das resultierende Guss kann eine kohnere Kornstruktur und eine etwas geringere Dichte im Vergleich zu einem durch einen Würfel erzeugten Gussprozess aufweisen, der eine viel schnellere Kühlrate aufweist.
Zusammenfassend ist das Verständnis der Faktoren, die die Dichte von Magnesiumlegierungsgussgussen beeinflussen, für die Herstellung von Produkten mit hoher Qualität von entscheidender Bedeutung. Als Anbieter vonMagnesiumlegierunggussIch bin verpflichtet, Gussteile mit optimaler Dichte und anderen Eigenschaften zu versorgen. Durch die sorgfältige Kontrolle der Legierungszusammensetzung, die Verringerung der Porosität, die angemessene Wärmebehandlung, das Minimieren von Verunreinigungen und die Kontrolle der Kühlrate können wir sicherstellen, dass unsere Gussteile unserer Magnesiumlegierung den höchsten Standards entsprechen.
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Referenzen
- Davis, Jr. (Hrsg.). (2001). Magnesium- und Magnesiumlegierungen. ASM International.
- Campbell, J. (2003). Castings. Butterworth - Heinemann.
- Luan, K. & Zheng, M. (2014). Magnesiumlegierungen und ihre Anwendungen. Woodhead Publishing.
