CN102373355A - 一种薄壁镁合金件的压铸方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种薄壁镁合金件的压铸方法，该方法包括配料、准备模具、熔炼浇注几个步骤。本方法中采用的镁合金中Ce可改善镁合金的力学性能，而Si可大幅度提高镁合金的流动性，二者协同配合，共同保证了本发明方法所制备的压铸件的铸造工艺性能和使用性能。
Description
技术领域
本发明涉及铸造领域，特别涉及镁合金压铸领域。
背景技术
近年来，如笔记本电脑、手机、摄影机、照相机等电子产品为了便于携带，均走向小型化、轻量化，因此，这些电子产品的机壳渐渐朝薄壁化发展，同时材质的选择也面向轻质材料。而镁合金则具有高强度、密度小及便于再利用的优越性，同时，由镁合金制造出来的电子产品机壳具有屏蔽效应，能够防止EMI，因此成为电子产品机壳在材质方面的最佳选择。
但是镁合金的流动性能差是其应用的重要障碍。镁合金由于其流动性较差，在加工薄壁件时成品率低，表面质量差，加工工艺复杂，且加工超薄壁工件难度很大。因此使得镁合金的进一步推广应用受到很大的限制。
用镁合金制造具有薄壁结构的电子产品壳体，通常采用压铸或射出成型工艺生产，更要求镁合金有优良的铸造性能。现有的镁合金虽然易于压铸，但对于薄壁壳体(厚度＜1mm)来说，其铸造流动性仍嫌不足，这就影响到电子产品的成品率和表面质量。当前电子信息产品行业通常采用流动性较好的AZ91(Mg-9Al)镁合金压铸制作电子产品壳体。而薄壁镁制品的成型成品率一般只有70～80％，普遍存在的问题是良品率低、表面的外观质量欠佳，表面容易出现流线痕迹、斑点、疏松等铸造缺陷，很难保证电子产品表面光洁平整的质量要求，而且带来很大的表面整修工作负担，严重制约了镁制品企业的生产能力，加大了生产成本。
现有的镁合金压铸的许多缺陷，导致不能顺利获得高品质的薄壁产品。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种薄壁镁合金件的压铸方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种薄壁镁合金件的压铸方法，该方法包括如下步骤：
1)配料：按合金的质量百分数组成：Al：8.0-10.0％；Ce：2.5-3.5％；Si：3-5％；Zn：0.8-1.2％；Mn：0.2-0.4％，余量为Mg进行配料，其原料为纯镁锭、Mg-Al中间合金、Mg-Mn中间合金，Mg-Si中间合金、纯Zn，纯Ce；
2)准备模具：根据制品形状制备金属模具，然后将模具预热至180-200℃，然后在内表面涂刷涂料，涂料干燥后将模具温度升至320-350℃；
3)熔炼浇注：在熔炼炉中加入纯镁锭、Mg-Al中间合金先升温150-200℃烘烤20-30分钟，然后升温至融化，然后依次加入Mg-Mn中间合金，Mg-Si中间合金、纯Zn，纯Ce，升温至730-740℃熔炼30-60分钟；采用CO2+SF4保护气氛熔炼，CO2∶SF6＝150-200∶1，然后将温度调整至710-720℃进行细化及精炼，细化及精炼20-30分钟，调整合金的浇注温度为680-700℃，将其浇注至装有步骤2)准备的模具的压铸机中压铸即可。
其中，步骤3)中所述压铸可采用常规压铸工艺进行。
本发明方法采用的镁合金是在系统研究合金元素对Mg-Al合金铸造流动性和力学性能影响的基础上，通过对镁合金加入稀土元素Ce和Si，提高了镁合金的铸造流动性，同时该镁合金具有良好的力学性能。
本发明方法的有益效果如下：
(1)本法方法中采用的镁合金中Ce可改善镁合金的力学性能，而Si可大幅度提高镁合金的流动性，二者协同配合，共同保证了本发明方法所制备的压铸件的铸造工艺性能和使用性能。
(2)经x射线衍射相分析，通过本发明方法所制备的合金由α相、含Ce的Mg17Al12相以及Mg、Al、Ce、Si、Zn复杂金属间化合物组成。
(3)采用本发明方法显著提高了压铸成品率，可达88-94％。
以下，通过实施例进一步说明本发明的优势。
具体实施方式
实施例一
一种镁合金电脑壳体的压铸方法，该方法包括如下步骤：
1)配料：按合金的质量百分数组成：Al：8.0％；Ce：3.5％；Si：3％；Zn：1.2％；Mn：0.2％，余量为Mg进行配料，其原料为纯镁锭、Mg-Al中间合金、Mg-Mn中间合金，Mg-Si中间合金、纯Zn，纯Ce；
2)准备模具：根据电脑壳体形状制备金属模具，然后将模具预热至180℃，然后在内表面涂刷涂料，涂料干燥后将模具温度升至350℃；
3)熔炼浇注：在熔炼炉中加入纯镁锭、Mg-Al中间合金先升温150℃烘烤30分钟，然后升温至融化，然后依次加入Mg-Mn中间合金，Mg-Si中间合金、纯Zn，纯Ce，升温至730℃熔炼60分钟；采用CO2+SF4保护气氛熔炼，CO2∶SF6＝150∶1，然后将温度调整至720℃进行细化及精炼，细化及精炼20分钟，调整合金的浇注温度为700℃，将其浇注至装有步骤2)准备的模具的压铸机中压铸即可。
实施例二
一种镁合金摄像机壳体的压铸方法，该方法包括如下步骤：
1)配料：按合金的质量百分数组成：Al：10.0％；Ce：2.5％；Si：5％；Zn：0.8％；Mn：0.4％，余量为Mg进行配料，其原料为纯镁锭、Mg-Al中间合金、Mg-Mn中间合金，Mg-Si中间合金、纯Zn，纯Ce；
2)准备模具：根据摄像机壳体形状制备金属模具，然后将模具预热至200℃，然后在内表面涂刷涂料，涂料干燥后将模具温度升至320℃；
3)熔炼浇注：在熔炼炉中加入纯镁锭、Mg-Al中间合金先升温200℃烘烤20分钟，然后升温至融化，然后依次加入Mg-Mn中间合金，Mg-Si中间合金、纯Zn，纯Ce，升温至740℃熔炼30分钟；采用CO2+SF4保护气氛熔炼，CO2∶SF6＝200∶1，然后将温度调整至710℃进行细化及精炼，细化及精炼30分钟，调整合金的浇注温度为680℃，将其浇注至装有步骤2)准备的模具的压铸机中压铸即可。
实施例三
一种镁合金相机壳体的压铸方法，该方法包括如下步骤：
1)配料：按合金的质量百分数组成：Al：9.0％；Ce：3.0％；Si：4％；Zn：1.0％；Mn：0.3％，余量为Mg进行配料，其原料为纯镁锭、Mg-Al中间合金、Mg-Mn中间合金，Mg-Si中间合金、纯Zn，纯Ce；
2)准备模具：根据相机形状制备金属模具，然后将模具预热至190℃，然后在内表面涂刷涂料，涂料干燥后将模具温度升至335℃；
3)熔炼浇注：在熔炼炉中加入纯镁锭、Mg-Al中间合金先升温175℃烘烤25分钟，然后升温至融化，然后依次加入Mg-Mn中间合金，Mg-Si中间合金、纯Zn，纯Ce，升温至735℃熔炼45分钟；采用CO2+SF4保护气氛熔炼，CO2∶SF6＝175∶1，然后将温度调整至715℃进行细化及精炼，细化及精炼25分钟，调整合金的浇注温度为690℃，将其浇注至装有步骤2)准备的模具的压铸机中压铸即可。
实施例一至三的方法所采用的镁合金的试样流动长度比通用的AZ91D镁合金提高了28-32％。
实施例一至三的方法所制备的镁合金铸件比采用通用的AZ91D镁合金制备的铸件抗拉强度提高了20-30MPa，延伸率提高了0.5-1％。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (1)
1.一种薄壁镁合金件的压铸方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
1)配料：按合金的质量百分数组成：Al：8.0-10.0％；Ce：2.5-3.5％；Si：3-5％；Zn：0.8-1.2％；Mn：0.2-0.4％，余量为Mg进行配料，其原料为纯镁锭、Mg-Al中间合金、Mg-Mn中间合金，Mg-Si中间合金、纯Zn，纯Ce；
2)准备模具：根据制品形状制备金属模具，然后将模具预热至180-200℃，然后在内表面涂刷涂料，涂料干燥后将模具温度升至320-350℃；
3)熔炼浇注：在熔炼炉中加入纯镁锭、Mg-Al中间合金先升温150-200℃烘烤20-30分钟，然后升温至融化，然后依次加入Mg-Mn中间合金，Mg-Si中间合金、纯Zn，纯Ce，升温至730-740℃熔炼30-60分钟；采用CO2+SF4保护气氛熔炼，CO2∶SF6＝150-200∶1，然后将温度调整至710-720℃进行细化及精炼，细化及精炼20-30分钟，调整合金的浇注温度为680-700℃，将其浇注至装有步骤2)准备的模具的压铸机中压铸即可。
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