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鎂合金壓鑄出現(xiàn)裂紋的原因是什么?
在壓鑄生產(chǎn)鎂合金的過程中,常常會因為各類的原因造成了產(chǎn)品部分方面的一些缺陷,其中,裂紋的缺陷出現(xiàn)概率是比較多的,今天鉅寶鎂就跟大家說說鎂合金壓鑄的時候出現(xiàn)裂紋一般都是什么原因。
鎂合金本身的可塑性是比較強的,尤其是在鎂合金熔融的狀態(tài)下在流動充型方面的優(yōu)勢無與倫比,用其進(jìn)行壓鑄生產(chǎn)能最大程度的發(fā)揮其優(yōu)異性能,隨著鎂合金制造工藝的發(fā)展,鎂合金壓鑄業(yè)也得到了長足的進(jìn)步,但是由于在生產(chǎn)工藝不成熟,常會出現(xiàn)眾多的產(chǎn)品缺陷,產(chǎn)品的成型率不高,尤其裂紋缺陷一直成為阻礙鋁合金發(fā)展的一大難題,其中其熱裂紋最為嚴(yán)重,目前造成鎂合金熱裂紋的原因主要有合金成分、鑄件形狀、壓鑄工藝、凝固收縮量以及凝固溫度梯度等原因。
鎂合金壓鑄出現(xiàn)裂紋的原因
1.壓鑄熱裂紋出現(xiàn)的原因
鑄造過程中會主線模具表面與周邊出現(xiàn)溫度的梯度,形成溫度差,在將熱漿澆筑到模具中后會出現(xiàn)拉伸應(yīng)力和壓縮應(yīng)力反復(fù)發(fā)生的現(xiàn)象,鎂湯在模具內(nèi)充分填充后,表面要急速膨脹,但是表面的膨脹會因為表面仍然處于冷卻狀態(tài)而受到束縛,從而產(chǎn)生壓縮應(yīng)力。脫模后,因表面急速冷卻導(dǎo)致模具表面收縮,產(chǎn)生拉伸應(yīng)力,從而出現(xiàn)塑性變形,導(dǎo)致金相組織缺陷,最終促使產(chǎn)品產(chǎn)生龜裂。倘若塑性變形或者應(yīng)力超出了合金在該溫度下所能承受的最大應(yīng)力和塑性常量,就會在此處產(chǎn)生應(yīng)力扭曲,在固化過程中塑性常量和應(yīng)力的影響會越來越明顯,最終會體現(xiàn)在產(chǎn)品表面,出現(xiàn)熱裂紋。目前造成熱裂紋的主要因素有一下幾個因素:收縮受阻礙程度、凝固收縮量和補縮能力。
在長期的生產(chǎn)實踐中,通過對裂紋樣品的觀察與分析,可以總結(jié)出,目前的熱裂紋無規(guī)則并且彎曲縱橫,有的隨著晶界不斷地延伸,有的在表面就十分的凸顯,裂紋常出現(xiàn)在鑄件的轉(zhuǎn)彎處以及截面厚度突變的地方。
2.鎂合金壓鑄中常出現(xiàn)的熱裂紋缺陷
通過長期的實踐總結(jié)以及對鎂合金缺陷產(chǎn)品的剖析,常見的鎂合金的熱裂紋缺陷主要有以下幾種
2.1、晶界裂紋
晶界裂紋常沿著晶界產(chǎn)生和發(fā)展,在晶界出會出現(xiàn)雜質(zhì)的大量富集,在鎂合金中中最常見的是 Mg17Al12,剖析后在顯微鏡下可以明顯發(fā)現(xiàn)裂紋處的組織晶粒十分明顯,裂紋呈現(xiàn)不規(guī)則的曲折狀態(tài),并且裂紋沿著晶界直到表面,造成產(chǎn)品硬度降低,脆性增強,對產(chǎn)品造成不可逆轉(zhuǎn)的損害。
在晶界裂紋中,由于在晶界的特質(zhì)會導(dǎo)致裂紋處的溫度差異,在裂紋的端部分布較多的低熔點相,其中更多是因為合金成分偏析,促使在裂紋的端部成分富集,介于雜質(zhì)的熔點一般較低,因此富集的塊狀分布熔點較低,因此晶界處的凝固點低于晶內(nèi)。當(dāng)凝固收縮應(yīng)力超過合金在此溫度下的抗拉強度時,熱裂紋在晶界處形成,裂紋處夾雜更多地雜質(zhì),從而導(dǎo)致該處的強度和塑性進(jìn)一步降低,介于在物件遭受外力后最先從強度低的部分產(chǎn)生斷裂,因此晶界裂紋對產(chǎn)品強度造成嚴(yán)重的損害。
2.2、縮松裂紋
縮松裂紋不同于晶界裂紋,其裂紋較為明顯,裂紋表面常常凹凸不平,并且在裂文處出現(xiàn)較多的縮松、縮孔以及雜物存在,由于模具在熱脹冷縮過程中可能又氣體的摻雜,因此在裂紋的端部會出現(xiàn)大的氣孔,氣孔膨脹導(dǎo)致表面凸起,因此促使產(chǎn)品表面不平整,導(dǎo)致出現(xiàn)縮松裂紋,與晶界裂紋一樣縮松裂紋的出現(xiàn)同樣會導(dǎo)致雜質(zhì)在裂紋處的聚集,大量的聚集以后導(dǎo)致截面處的韌性大大降低,同時介于產(chǎn)品的整體性被嚴(yán)重的破壞,會極大的降低鑄件自身的塑性與強度,并且在其裂紋的前沿形成應(yīng)力的集中區(qū),導(dǎo)致材料自身對自己就有應(yīng)力的存在,一旦受到外力的作用就很容易在此處產(chǎn)生剪切力,并且發(fā)生斷裂。
縮松裂紋的產(chǎn)生很大程度上是因為鑄件有一定剛度的先凝固部分對收縮部位產(chǎn)生損害,促使局部形成收縮應(yīng)力,該應(yīng)力超過了鑄件在該溫度的塑性極限,因此導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生,在此過程中由于工藝的不成熟還會導(dǎo)致氣泡的摻雜從而導(dǎo)致裂紋縮松,表面的不平整,破壞了此處金相組織的連續(xù)性,導(dǎo)致產(chǎn)品的塑性和強度降低。
鉅寶鎂認(rèn)為:鎂合金壓制的生產(chǎn)過程中常常會出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象的形成,導(dǎo)致這種跡象出現(xiàn)的原因有很多種,以上所講的知識只是其中的一部分,更多的還是要看自己在實際過程中操作了哪些,使用哪些,整理這里,逐一排查,才能徹底知道哪個流程出現(xiàn)問題。
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