ОТПРАВИТЬ ЗАПРОС
Каковы трудности производства кованых ступиц колес из магниевого сплава?
2024-11-26
Трудности производства кованых дисков из магниевого сплава
I. Аспекты характеристик материала
- Легкое окисление
- Магниевые сплавы химически активны. Во время процесса высокотемпературной ковки они склонны реагировать с кислородом в воздухе. Например, при повышении температуры атомы магния быстро соединяются с кислородом, образуя оксид магния (MgO). Присутствие оксида магния образует оксидную пленку на поверхности магниевого сплава. Если ее не контролировать должным образом, эта оксидная пленка повлияет на последующий процесс ковки. Поскольку оксидная пленка относительно рыхлая и не может защитить подложку так же, как оксидная пленка на поверхности алюминиевых сплавов, и во время процесса ковки оксидная пленка может отпасть и смешаться с материалом, что приведет к ухудшению свойств материала, например, к снижению прочности и ударной вязкости материала.
- Различия в текучести
- Текучесть магниевых сплавов отличается от текучести других часто используемых металлов (например, алюминиевых сплавов). В процессе ковки текучесть расплава магниевого сплава оказывает большое влияние на эффект заполнения формы. Из-за плохой текучести магниевых сплавов при заполнении форм колес сложной формы он может не полностью заполнить все углы полости формы, что приводит к дефектам изделия, таким как образование пор и усадочных раковин. Кроме того, на его текучесть также влияют многочисленные факторы, такие как температура и давление, что затрудняет точный контроль его текучести.
- Высокая склонность к образованию горячих трещин
- Магниевые сплавы имеют высокую склонность к образованию горячих трещин в процессе затвердевания. На этапе охлаждения кованых колес из-за высокой теплопроводности магниевых сплавов тепло быстро рассеивается, что приводит к большому градиенту температур внутри отливки. Когда отливка затвердевает и усаживается, этот градиент температур вызовет термическое напряжение внутри отливки. Если термическое напряжение превысит предел прочности материала, возникнут горячие трещины. Наличие горячих трещин серьезно повлияет на качество и безопасность колес, сделав их непригодными для использования.
II.Аспекты процесса ковки
- Узкий диапазон температур ковки
- Диапазон температур ковки магниевых сплавов относительно узок. Например, подходящий интервал температур ковки для некоторых магниевых сплавов может составлять всего несколько десятков градусов по Цельсию. Если температура ковки слишком низкая, пластичность материала ухудшается, а сопротивление деформации увеличивается, что затрудняет процесс ковки, требует более высокого давления ковки и склонно к растрескиванию. Напротив, если температура слишком высокая, помимо склонности к окислению, это также приведет к росту зерен магниевого сплава, тем самым снижая механические свойства материала, такие как прочность и твердость.
- Жесткие требования к скорости деформации
- Магниевые сплавы чувствительны к скорости деформации. В процессе ковки соответствующая скорость деформации является одним из ключевых факторов, обеспечивающих качество продукции. Если скорость деформации слишком высокая, движение дислокаций внутри магниевого сплава не может быть скоординировано во времени, что приводит к локальной концентрации напряжений и растрескиванию материала. Если скорость деформации слишком низкая, эффективность производства будет значительно снижена. Между тем, при более низкой скорости деформации магниевый сплав может также иметь другие проблемы с качеством из-за длительного нахождения в высокотемпературной среде, такие как рост зерна.
- Высокие требования к формам
- В связи с необходимостью высокого давления и особых температурных условий во время ковки магниевых сплавов к формам предъявляются более высокие требования. Прежде всего, формы должны обладать хорошей устойчивостью к высоким температурам, чтобы выдерживать высокую температуру во время ковки магниевых сплавов. Во-вторых, при выборе материалов форм следует учитывать совместимость с магниевыми сплавами, чтобы избежать химических реакций в процессе ковки. Кроме того, решающее значение имеет также структурная конструкция форм. Из-за плохой текучести магниевых сплавов литник, питатель и другие части форм должны быть тщательно спроектированы, чтобы гарантировать, что магниевые сплавы могут плавно заполнять полость формы, а также следует учитывать проблему выхлопа форм, чтобы предотвратить образование пор и других дефектов в процессе ковки.
III.Аспекты контроля качества
- Сложность обнаружения внутренних дефектов
- Обнаружение внутренних дефектов (таких как мелкие трещины, поры и т. д.) в кованых дисках из магниевого сплава является относительно сложной задачей. По сравнению с некоторыми другими металлическими материалами плотность магниевых сплавов ниже, что требует более высокой точности оборудования для обнаружения. Например, при использовании методов неразрушающего контроля (таких как ультразвуковой контроль, рентгеновский контроль) из-за различий в акустических и лучепоглощающих свойствах магниевых сплавов по сравнению с другими металлами необходимы специальные настройки параметров обнаружения и более точное оборудование для эффективного обнаружения внутренних дефектов. Более того, некоторые мелкие дефекты могут не быть обнаружены из-за недостаточного разрешения оборудования для обнаружения, и эти дефекты могут постепенно расширяться в процессе использования дисков, что приводит к потенциальным угрозам безопасности.
- Плохая стабильность производительности
- Сложно обеспечить постоянство эксплуатационных характеристик кованых дисков из магниевого сплава. В связи с тем, что на характеристики материала магниевых сплавов влияет множество факторов (таких как чистота сырья, параметры процесса ковки и т. д.), даже при одинаковых условиях процесса эксплуатационные характеристики различных партий кованых дисков из магниевого сплава могут также существенно различаться. Например, механические свойства, такие как прочность и твердость материала, могут различаться из-за изменений в следовых количествах примесей в сырье или небольших колебаний температуры и давления в процессе ковки, что является большой проблемой для массового производства высококачественных и стабильных по эксплуатационным характеристикам колесных изделий.