压铸件表面总会或多或少地存在着种种缺陷,在出模后进行修整,除去多余的金属(如小块金属)、熔渣、漏道结块、溢出物、排气孔和飞边,修整可与简单的机械加工,如钻孔等一同进行。修整模通常用的是简单的开闭模,但有时也要用较为复杂的模,这取决于产品结构及其对精度的要求。修整模的尺寸精度决定了成品的质量与尺寸。
镁合金工件大都是近净成形的,尺寸也相当,修整后没有必要进行机械加工,有时为了提高表面品质,可进行振动或喷丸处理。而需要二次机加工处理的,通常都是近净成形、偏差严格和重复性良好的工件。
镁合金的抗蚀性低,因此,压铸件应进行化学防腐蚀处理和表面喷涂处理。防蚀处理在铬酸盐、磷酸盐钝化剂中进行钝化和阳极氧化处理,生成的氧化膜不但能提高镁合金的抗蚀性,而且能提高基底和喷涂层的粘结力。
对压铸件进行喷涂和喷丸处理,以提高表面质量,常用的涂料为:环氧树脂、乙烯树脂、聚氨酯等。此外,为了获得光亮均匀的表面,可进行陶瓷振动抛光处理,削除残余飞边和尖角,还可以进行研磨、抛光和其他研磨处理。
在喷丸处理镁合金压铸件时,应注意附着于工件上的降低抗蚀性的杂质微粒,好用铝丸、玻璃球和Al2O3粒子作喷丸介质,不得采用含有Fe、Cu或Ni的粒子作为喷丸,钢丸也不可用,且镁合金工件不能使用其他金属用过的喷丸进行处理。
安全工作
在镁合金压铸车间,要将安全工作放在。由于镁及镁合金的化学性质极为活泼,在生产时极易氧化、燃烧,甚至爆炸,采取对应的安全防范措施,可分为以下几方面:
锭的存放
镁及镁合金锭应储于室内,室内温度波动不可过大,不可与水汽直接接触,不可与易燃物品存于同一库内。镁燃烧,不可用水熄灭,否则不但会加速火势,还可能发生爆炸。
泄漏
在熔炼镁及镁合金时,熔体在运动剧烈或与水汽反应时易发生溅洒,因此,工作人员应穿戴防护衣服、鞋、帽、眼镜和面罩。熔炼前,锭块预热到大于150℃,熔炼工具须预热并保持干燥,浸入熔体宜缓慢,使其温度均匀升高,好不使用中空工具,以免带入水汽,引发爆炸。每个炉子、压射缸体和压型下方都应放置安全容器,收集溢出物。如果是镁及镁合金粉末自燃,不要快速移开安全容器。此外,洒落在混凝土地板上的熔体会与地面上的水汽发生剧烈反应。
镁反应
液态镁或镁合金可与氧化铁发生镁热反应,宜尽量减少坩埚壁及其他与熔体接触的钢件上形成碎屑和尘渣。
灭火
若发生火灾,应立即采用灭火剂覆盖燃烧表面,阻止其接触空气中的氧。按灭火递减顺序,可采用的灭火剂有:干燥的镁及镁合金的低熔点盐熔剂、干燥的无铸铁氧化物碎片、干砂以及适合灭火的D型灭火器。高压D型灭火器易导致火灾蔓延,只有在万不得已的情况下才采用。在镁及镁合金火灾中,不得使用水、泡沫、SO2、CO2和CCl4灭火。清理镁合金压铸件时,采用湿法处理以免粉尘飞扬;机加时应采用切削液,以降低加工区内温度。
从金属变形的的主变形方式可知,轧制的主变形方式是双向延伸、一向压缩的,因此,轧制不利于充分发挥镁合金的塑性能力,镁合金轧制板带材轧制工艺并不是一种主要的工艺,在镁及镁合金的半成品产量中,平轧材也不是多的。在书面材料中,不宜把“轧制”写成“压延”,因为在国标GB/8005.1中并没有“压延”一词,只有“轧制”一词;同时,在商务印书馆出版的第3版《新华大字典》中也无“压延”一词,只有“轧制”。
镁及镁合金晶体结构为密集六方晶格,塑形变形能力不强,所以轧制板材时多采用塑性较高的AZ31和M1A合金。铝合金及铜合金晶体都是面心立方晶格,有很高的塑性,可轧成很薄的箔材。板材可按其厚度分为厚板与薄板,对铜合金及铝合金来说,厚板是指厚度>6mm的板材,现在航空航天工业用的铝合金厚板厚度已达250mm;≤6mm的板材称为薄板。对镁合金板材来说,一般把原度11mm~70mm的称为厚板,厚度≤10mm的称为薄板。
由于镁合金的变形能力有限,为使锭坯获得大的变形量和减少裂纹产生,大都进行热轧,热轧温度300℃~450℃,可根据合金选择温度,热车道次压下率为10%~30%,铝合金的热轧道次压下率可达50%。在镁合金热轧时,若轧件温度降到315℃,则需要重新加热,以热轧的进行。
ZK60A合金挤压材
ZK60A镁合金是一种不含Al的Mg-Zn系合金,含Zn4.8-6.2、Zr 0.45,共余为Mg,Zr的含量一般为0.5%。F及T5状态挤压材的室温平均弹性模量44.8GPa。室温抗拉强度/伸长率:F材料的340MPa/14%,T5材料的305MPa/11%;室温屈服强度:F材料的360MPa、T5材料的305MPa。
ZK60A合金挤压材纵向试样回转梁(R=-1)轴向负载(R=0.25)的室温疲劳断裂试验结果见图1-图4。
ZK60A合金锻件
ZK60A-T5合金锻件的回转和弯曲梁(R=-1)疲劳强度见图5及图6,纵向试样,带切口,Kt=2,经机加工和抛光,试样取自车轮轮缘。
弹性模量室温平均值44.8MPa、室温抗拉强度/伸长率305MPa/16%、室温屈服强度205MPa的ZK60A的切线和轴向轮缘回转和弯曲梁试样的室温疲劳强度见下表,试样经抛光。
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