擠壓鑄造合金材料及其工藝性能要求研究

王巍 沈陽燁之城商貿(mào)有限公司

目前生產(chǎn)和建設(shè)過程中運用到的合金材料在性能和工藝等方面都有著明顯的差異，其中可以將其分為兩大部分，即鑄造合金和變形合金?，F(xiàn)階段隨著壓鑄技術(shù)的改進(jìn)和發(fā)展，在其中出現(xiàn)了新的鑄造合金，即壓鑄鋁合金，本文主要分析其的主要特點以及其在使用的過程中的性能要求。

一、擠壓鑄造合金材料的成分特點

（一）結(jié)晶溫度范圍有廣譜性

擠壓鑄造自身對于合金材料的流動性和補(bǔ)縮能力的適應(yīng)性強(qiáng)，即擠壓鑄造合金材料具有很強(qiáng)的廣譜性，適用范圍即包括鑄造合金還包括變形合金。

（二）合金系列具有廣譜性

合金材料的種類和含量往往或受到工藝性能的影響，但是上述提到擠壓鑄造對于合金材料有很強(qiáng)的廣譜性，因此在使用的過程中對于合金的合金元素及含量要求不高，而且在使用過程中還可以涵蓋所有的鑄造鋁合金。

（三）雜質(zhì)元素容限較高

在使用合金材料的過程中，其自身往往還有一定的雜質(zhì)hi，這些雜質(zhì)的存在不僅會影響到金屬材料的性能，還會影響合金材料的正常使用。其中最主要的影響在于，雜質(zhì)會使得材料的力學(xué)性能降低，在合金材料進(jìn)行熱處理強(qiáng)化的過程中會影響到其性能。但是擠壓鑄造的優(yōu)勢在于其對于雜質(zhì)元素的容忍程度較高。

二、擠壓鑄造技術(shù)和壓鑄技術(shù)的區(qū)別

（一）充型速度不同

擠壓鑄造技術(shù)和壓鑄技術(shù)的不同首先表現(xiàn)在充型速度。壓鑄的充型速度可以保持在每秒數(shù)十米，甚至可以達(dá)到上百米，但是相較而言擠壓鑄造的充型速度較慢，只能保持在每秒幾米，其充型速度慢的特點影響了擠壓鑄造中對于金屬液充型方式的要求，即金屬液必須要呈層流狀態(tài)。

（二）壓力水平不同

此外，擠壓鑄造技術(shù)和壓鑄技術(shù)在壓力水平方面也存在著明顯的差異。在使用的過程中，擠壓鑄造的壓力往往可以達(dá)到100 兆帕，而壓鑄的壓力值則小的多，只有幾十兆帕，這也決定了在使用擠壓鑄造技術(shù)的過程中往往需要實現(xiàn)壓力補(bǔ)縮。

（三）壓力作用和傳遞不同

在使用壓鑄技術(shù)的過程中，壓力發(fā)揮的主要作用在于進(jìn)行充型，而在之后的保壓過程中，壓力的作用無法得到體現(xiàn)。而在使用擠壓鑄造的過程中要求壓力作用在工件上，而且對于壓力值有著較高標(biāo)準(zhǔn)的要求。

（四）適用的工件不同

擠壓鑄造和壓鑄技術(shù)在使用的過程中，其適用的工件范圍和種類也不同。運用壓鑄主要實現(xiàn)對薄壁復(fù)雜件成形中存在的主要問題的優(yōu)化和改進(jìn)。而運用擠壓鑄造的適用工件為較大壁厚重要工件，主要目的在于對其存在的致密度問題進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，以此來保證工件性能的提高。

（五）產(chǎn)品質(zhì)量特點不同

運用擠壓鑄造和壓鑄技術(shù)，兩者產(chǎn)品的質(zhì)量在特點上存在著較大的差異。其中壓鑄產(chǎn)品的主要特點在于其表面較為光潔，而且尺寸的精度較高，在使用的過程中允許內(nèi)部存在氣孔，但是其往往具有較低的致密度，在使用的過程中如果運用熱處理的方式進(jìn)行性能調(diào)節(jié)，往往會導(dǎo)致氣孔膨脹甚至出現(xiàn)裂紋，因此在使用的過程中一般不會進(jìn)行熱處理。而擠壓鑄造在使用的過程中對于產(chǎn)品質(zhì)量的要求不高，相反其對于內(nèi)部致密度有著較高的要求，而且有著較強(qiáng)的綜合性能，在進(jìn)行性能調(diào)節(jié)的過程中可以選擇運用熱處理的方式。

三、擠壓鑄造對合金材料工藝性能的要求

（一）流動性

擠壓鑄造對于合金材料工藝性能的要求，主要體現(xiàn)在流動性方面。流動性是影響充型效果的作為重要的因素。擠壓鑄造在使用的過程中通過對合金材料在液體狀態(tài)下的流動能力的運用而完成成形工作，因此在使用的過程中對于合金材料的流動性有著較高的要求。但是在使用的過程中，如果合金材料表現(xiàn)出過好的流動性，很容易導(dǎo)致其在擠壓鑄造的充型速度之下發(fā)生變形，即不能很好保持自身的層流狀態(tài)，甚至?xí)霈F(xiàn)卷氣的現(xiàn)象，因此在使用的過程中要保證合金的流動性不能過低或者過高，應(yīng)該不超過重力鑄造的流動性。

（二）收縮性

擠壓鑄造技術(shù)在運用的過程中會運用到剛度較強(qiáng)的金屬型鑄型，其對于合金材料的收縮性有著較高的要求，主要原因在于進(jìn)行線收縮的過程中，其出模速度往往會受到設(shè)備、模具等因素的影響，甚至在出模的過程中會有裂紋等的出現(xiàn)，因此在運用擠壓鑄造技術(shù)的過程中需要保證合金材料的線收縮率，在這個過程中要注重保證留模期間溫度不超過100℃，從而保證線收縮的變化幅度不會太大。

（三）凝固性

最后，擠壓鑄造對于合金材料的凝固性要求也較高，在使用擠壓鑄造技術(shù)的過程中往往要求合金材料接近逐漸凝固的狀態(tài)。在這個過程中要保證合金材料能夠以糊狀凝固的方式進(jìn)行凝固，以此來保證可以實現(xiàn)大范圍的高壓補(bǔ)縮，而且這種凝固方式能有效降低補(bǔ)縮壓力的抵消作用，保證合金即使在糊狀凝固的狀態(tài)之下也可以生成致密鑄件。

四、小結(jié)

本文主要分析擠壓鑄造合金材料和其工藝性能要求，據(jù)分析可知擠壓鑄造合金作為一種合金材料，具備變形合金和鑄造合金的性能。在這個過程中明確了擠壓鑄造對于合金材料工藝性能的具體要求，即要求合金材料的流動性、收縮性和凝固性的要求。