鎂合金壓鑄工藝與模具

內(nèi)容概要

鎂合金是繼鋼、鐵、鋁、鋅、銅金屬材料之后又一新型工業(yè)材料。鎂及其合金因具有密度小、比強度大、比剛度高、抗振性能好、可回收利用等優(yōu)點，因此格外引入注目。同時，與地殼中其他金屬含量相比，鎂元素在地殼中的含量僅在鋁、鐵之后，位居第三。占地球面積70％的海洋也是一個天然的鎂資源寶庫。據(jù)測算，每立方米海水之中約含有1．3k9的鎂，僅是死海一處的鎂若能全部開發(fā)，就可供人類使用22000年。而現(xiàn)在常用的銅、鉛、鋅礦藏的開采只能維持幾十年，鋁、鐵也只能維持100—300年。我國目前在鎂工業(yè)方面有三項“世界冠軍”，第一是資源大國，儲存量位居世界首位；第二是原鎂生產(chǎn)大國，產(chǎn)量占全球的三分之二；第三是鎂礦石出口大國，占世界總產(chǎn)量的80％～85％。    我國鎂的深加工技術很落后，品質(zhì)不夠穩(wěn)定。針對世界經(jīng)濟發(fā)展狀況和我國鎂工業(yè)的現(xiàn)狀，國家政府部門投入了大量的資金進行有關問題的研究與開發(fā)，已取得一定的成效。    我國的鎂質(zhì)產(chǎn)品制件將會在交通、運輸、電子信息、航空航天、醫(yī)療環(huán)保等方面逐步開始和擴大應用。因此，我國特別需要從事這方面工作的工程技術和現(xiàn)場指導的技術人才。    鎂合金具有良好的鑄造性能，當前鎂合金的鑄造方法有砂型鑄造、金屬型鑄造、低壓鑄造、壓力鑄造等多種方式，而壓力鑄造是應用最廣泛的鑄造方式。壓力鑄造屬于特種鑄造，采用鋼質(zhì)壓鑄模在壓鑄機上進行生產(chǎn)?，F(xiàn)代壓鑄生產(chǎn)中，壓鑄件的質(zhì)量與壓鑄模、壓鑄設備和壓鑄工藝這三大因素緊密相關。在這三項要素中，壓鑄模質(zhì)量最為關鍵，它的功能是雙重的，對熔化后的金屬液在其型腔內(nèi)，在一定壓力下冷卻，以得到一定形狀、性能、質(zhì)量的制件，它是保證生產(chǎn)過程順利進行、制件質(zhì)量好壞、生產(chǎn)效率的高低、具體實質(zhì)的裝備。    本書共分七章，較系統(tǒng)地介紹了鎂合金的壓鑄性能、壓鑄工藝、壓鑄模、壓鑄件質(zhì)量和當前鎂合金壓鑄件的應用等方面的知識。

書籍目錄

第1章　金屬鎂及鎂合金　1.1　金屬鎂的基本性能    1.1.1　純鎂的物理性能    1.1.2　純鎂的力學性能    1.1.3　純鎂的化學性能    1.1.4　純鎂的工藝性能　1.2　世界鎂資源概況    1.2.1　菱鎂礦主要分布國家    1.2.2　我國菱鎂礦儲量分布情況    1.2.3　國外近代鎂冶金的發(fā)展概況    1.2.4　我國鎂工業(yè)　1.3　鑄造鎂合金    1.3.1　鑄造鎂合金的化學成分    1.3.2　鑄造鎂合金的主要類型    1.3.3　鎂合金中合金元素的應用    1.3.4　鎂合金的編號    1.3.5　鑄造鎂合金的性能　復習思考題第2章　鎂合金壓力鑄造工藝　2.1　壓鑄工藝過程及特點    2.1.1　壓鑄工藝過程    2.1.2　壓鑄的特點　2.2　壓鑄的類型    2.2.1　熱壓室壓鑄    2.2.2　冷壓室壓鑄　2.3　壓鑄鎂合金的熔煉    2.3.1　鎂合金的熔煉特點    2.3.2　熔煉設備及工裝    2.3.3　熔體的精煉處理    2.3.4　合金的晶粒細化及變質(zhì)處理    2.3.5　ZA91合金的熔煉工藝　2.4　壓鑄工藝參數(shù)    2.4.1　壓力　……第3章　壓鑄機與壓鑄模第4章　壓鑄模設計第5章　壓鑄模材料及制備第6章　鎂合金壓鑄質(zhì)量檢驗與控制第7章　鎂合金的應用參考文獻

章節(jié)摘錄

　　金屬浸泡在電解液里容易發(fā)生化學反應，根據(jù)電化學原理可知，金屬周圍電解液成分、黏附雜質(zhì)、應力和透氣性等的不同都有可能發(fā)生電化學腐蝕。在電化學腐蝕過程中，金屬本身形成了許多原電池，某些部位充當陰極，另一些部位充當陽極，在陽極區(qū)域金屬離子進入溶液當中，電子通過溶液流向陰極，而進入溶液中的正離子通過電解液從陽極流向陰極區(qū)域，因此形成了電流回路，導致了陽極的腐蝕。鋼結構的陰極保護就是使被保護的鋼結構成為陰極，電負性更高的其他金屬如鎂作為陽極并形成回路，電子就從陽極流向作為陰極的鋼結構，使鋼不能變成正離子進入溶液，這樣鋼就得到了保護?！　℃V陽極主要用來保護浸泡在海水中的鋼結構件，如輪船船體；或者保護埋在土壤里的石油管道。鎂陽極大量用于熱水槽的保護，目前，大多數(shù)家用熱水器的內(nèi)膽都采用鎂陽極保護。　　鎂陽極的有效陰極保護電勢差遠大于鋅陽極。此外，鎂與鋼之間的電勢差與電解液的pH值無關，這是鎂陽極相對鋁陽極和鋅陽極的又一大優(yōu)點。純鎂是活潑金屬，它可以直接用作犧牲陽極，添加元素是為了改善性能，陽極材料的合金組分對陽極有效電位及電流效率有著十分重要的影響，即使是微量的雜質(zhì)元素也會影響其主要性能。為適應各種環(huán)境，針對不同的保護對象，鎂陽極可以做成各種各樣，如在土壤及水中常用的為D形和梯形截面的棒狀陽極；在熱交換器中多用擠壓的圓柱形陽極；在高電阻率土壤中或套管內(nèi)多用帶狀陽極；在水下常用半球形陽極；對于水下管道，鐲式陽極是最佳的選擇；在低電阻率環(huán)境中復合陽極是理想的陽極?！　鴥?nèi)鎂陽極的消耗1985年為40多噸，隨著鎂陽極技術的日臻完善，應用領域不斷擴大，使用量在不斷增長。目前用作犧牲陽極的鎂合金每年有3～4萬噸?！　‰m然鎂合金應用領域廣闊，但在交通工具、航空航天、電子產(chǎn)品這三大領域用量最大，并且增長速度也非常明顯。此外，鎂合金還在其他產(chǎn)業(yè)上有著良好的應用歷史和現(xiàn)狀，比如各種手動工具殼體、便攜式工具、運動器械等。目前正在開發(fā)應用鎂基儲氫材料、鎂充電電池等眾多領域?？梢灶A見，隨著對鎂及其合金材料研究的深人，鎂及其合金材料的應用領域和范圍還會得到更大的延伸。　　重慶鎂業(yè)科技股份有限公司已經(jīng)開發(fā)并開始進行批量化生產(chǎn)的頭盔安全帽、犧牲陽極材料、手持工具殼體等鎂合金產(chǎn)品。　　由此可見，鎂合金已經(jīng)在國防、軍事及國民經(jīng)濟領域中發(fā)揮了巨大的作用，隨著原鎂生產(chǎn)方法的不斷改進和加工成本的不斷降低，以及由于其他資源的日漸枯竭，鎂合金產(chǎn)品的開發(fā)將會越來越深人，在各行各業(yè)中的應用也將會越來越廣泛。

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