镁表铸造过程 - 过程，属性，经济学，优势和能力

涵盖了主题

背景

镁片生产过程

必须解决的技术问题才能使镁片生产

镁表铸造过程的经济学

CSIRO的镁表铸造过程的优点

使用表铸造过程可用的薄板厚度

快速冷却速率的影响

使用表铸造过程生产的比较特性镁片

背景

镁合金被认为是高级材料的先锋。亚博网站下载它们轻巧，密度为1.8 g/cm³，，，，（大约三分之二的铝合金），并具有高特异性强度和刚度，良好的阻尼特性，可接受的可接受性以及出色的可加工性和可铸性的好处。镁合金还具有针对电磁干扰（EMI），环境稳定性，有效散热的优势屏蔽能力，并且可以在一系列已建立的铸造工艺中回收。因此，许多制造商，尤其是在汽车和电信组件行业中，都开始研究使用镁的好处，因此，对镁片的需求从未如此高。为了应对这一需求，英联邦科学和工业研究组织（CSIRO）的科学家开发了一种低成本的方法来铸造镁表，从而克服了当前铸造方法的许多缺点。

镁片生产过程

由CSIRO的精心转换金属组开发和专利，已对新工艺进行了广泛的测试并发展为生产规模的施法者。CSIRO机器使用专门处理熔融镁开发的系统，生产高达600mm宽的商业量的镁片。CSIRO自2000年以来就一直在开发此过程，并制定了一个详尽的计划，以证明该过程是安全，可靠，低成本，高效且适合连续（大）和批次（小型和中型）生产的过程，同时又生产了良好的质量来自各种常规和新镁合金的镁合金板。

必须解决的技术问题才能使镁片生产

铸造镁，尤其是床单并不容易。在将镁铸造与更常规的铝铸造过程区分开的问题中，镁融化氧化和燃烧的趋势以及其比铝制合金更快的趋势。与铝相比，这主要是由于其较低的比热（1.4kJ/kg.k）和较低的潜在融合热（370kJ/kg）。另一个主要问题是，镁合金比铝制合金具有更大的冷冻范围。大多数商用镁合金的冰点范围在50-130k之间，而大多数锻炼铝合金为10-20k。铸造具有较大冷冻范围的合金时遇到的主要问题是在AS-Cast纸中形成表面缺陷和内部隔离缺陷。还需要降低双卷铸造的运营成本的持续要求。

镁表铸造过程的经济学

CSIRO的镁表铸造厂展示了对常规生产的资本成本的大量节省。如果总产量低于40,000-50,000吨，CSIRO的铸造技术对于具有成本竞争力的产品而言是可行的。

CSIRO的镁表铸造过程的优点

在传统的镁合金板的生产中，镁合金材料的板板的板板的板板最大为1,000mm，长度为2,000mm。这些平板首先是匀浆（合金AZ31的480°C下）几个小时，然后在反向热磨机上连续滚动，以将平板降低至5-6mm的厚度。在最终饰面轧机中，每次通过20％，将钣金在340°C下退火。滚动过程的后半部分是耗时的，并且逐渐有利于降低金属产量。相比之下，CSIRO铸造方法使镁合金带直接从熔体中以近乎网状形状的厚度生产，从而降低了资本投资和运营成本。

使用表铸造过程可用的薄板厚度

商业质量板的宽度为100-600mm和2.3-5mm厚的样品已成功地铸造出标准合金（AZ31，AZ61，AM60和AZ91），以及新的镁锻炼合金。使用CSIRO开发的唯一验证时间表，将这些样品滚动至0.5-0.6mm仪表，特别是针对铸镁合金板。

快速冷却速率的影响

新工艺实现的冷却率从每秒500°C到数千个。这种近乎拉比的凝固会导致微观结构的均匀性，精致的晶粒尺寸和增加的溶解度增强了基质内的沉淀成核，这可能会增加空位含量和沿AS-Cast沿亚细晶界的细节（<10nm）的分布（<10nm）的分布亚博网站下载材料。所有这些特征都有助于机械性能的显着改善。

使用表铸造过程生产的比较特性镁片

机械测试已经证实，由CSIRO工艺生产的镁片具有与常规锻造镁AZ31B片相等或优越的特性，并且产品原型设计突出了新闻表中CSIRO镁片材料的性能的改善。亚博网站下载该过程将扩大镁表的使用，从而利用了到目前为止在成本方面一直过时的应用程序。

资料来源：材料世亚博网站下载界，第11卷，第6期，第29-30页，2003年6月。

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