擠壓鑄造合金材料及其工藝性能要求研究

王巍 沈陽燁之城商貿有限公司

目前生產和建設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。現階段隨著壓鑄技術的改進和發展，在其中出現了新的鑄造合金，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縮能力的適應性強，即擠壓鑄造合金材料具有很強的廣譜性，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hi，這些雜質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，雜質會使得材料的力學性能降低，在合金材料進行熱處理強化的過程中會影響到其性能。但是擠壓鑄造的優勢在于其對于雜質元素的容忍程度較高。

二、擠壓鑄造技術和壓鑄技術的區別

（一）充型速度不同

擠壓鑄造技術和壓鑄技術的不同首先表現在充型速度。壓鑄的充型速度可以保持在每秒數十米，甚至可以達到上百米，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。

（二）壓力水平不同

此外，擠壓鑄造技術和壓鑄技術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的過程中往往需要實現壓力補縮。

（三）壓力作用和傳遞不同

在使用壓鑄技術的過程中，壓力發揮的主要作用在于進行充型，而在之后的保壓過程中，壓力的作用無法得到體現。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準的要求。

（四）適用的工件不同

擠壓鑄造和壓鑄技術在使用的過程中，其適用的工件范圍和種類也不同。運用壓鑄主要實現對薄壁復雜件成形中存在的主要問題的優化和改進。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行改進和優化，以此來保證工件性能的提高。

（五）產品質量特點不同

運用擠壓鑄造和壓鑄技術，兩者產品的質量在特點上存在著較大的差異。其中壓鑄產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行性能調節，往往會導致氣孔膨脹甚至出現裂紋，因此在使用的過程中一般不會進行熱處理。而擠壓鑄造在使用的過程中對于產品質量的要求不高，相反其對于內部致密度有著較高的要求，而且有著較強的綜合性能，在進行性能調節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，如果合金材料表現出過好的流動性，很容易導致其在擠壓鑄造的充型速度之下發生變形，即不能很好保持自身的層流狀態，甚至會出現卷氣的現象，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，應該不超過重力鑄造的流動性。

（二）收縮性

擠壓鑄造技術在運用的過程中會運用到剛度較強的金屬型鑄型，其對于合金材料的收縮性有著較高的要求，主要原因在于進行線收縮的過程中，其出模速度往往會受到設備、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，因此在運用擠壓鑄造技術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的過程中往往要求合金材料接近逐漸凝固的狀態。在這個過程中要保證合金材料能夠以糊狀凝固的方式進行凝固，以此來保證可以實現大范圍的高壓補縮，而且這種凝固方式能有效降低補縮壓力的抵消作用，保證合金即使在糊狀凝固的狀態之下也可以生成致密鑄件。

四、小結

本文主要分析擠壓鑄造合金材料和其工藝性能要求，據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。