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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(huì)因?yàn)楦黝惖脑蛟斐闪水a(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(shí)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(qiáng)的,尤其是在鎂合金熔融的狀態(tài)下在流動(dòng)充型方面的優(yōu)勢(shì)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(zhǎng)足的進(jìn)步,但是由于在生產(chǎn)工藝不成熟,常會(huì)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(huì)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(huì)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(huì)因?yàn)楸砻嫒匀惶幱诶鋮s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(huì)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(huì)越來越明顯,最終會(huì)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(gè)因素:收縮受阻礙程度、凝固收縮量和補(bǔ)縮能力。


在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中,通過對(duì)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(zhǎng)期的實(shí)踐總結(jié)以及對(duì)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(huì)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(qiáng),對(duì)產(chǎn)品造成不可逆轉(zhuǎn)的損害。


鎂合金壓鑄


在晶界裂紋中,由于在晶界的特質(zhì)會(huì)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(diǎn)相,其中更多是因?yàn)楹辖鸪煞制?,促使在裂紋的端部成分富集,介于雜質(zhì)的熔點(diǎn)一般較低,因此富集的塊狀分布熔點(diǎn)較低,因此晶界處的凝固點(diǎn)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(qiáng)度時(shí),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(qiáng)度和塑性進(jìn)一步降低,介于在物件遭受外力后最先從強(qiáng)度低的部分產(chǎn)生斷裂,因此晶界裂紋對(duì)產(chǎn)品強(qiáng)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(huì)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(huì)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(shí)介于產(chǎn)品的整體性被嚴(yán)重的破壞,會(huì)極大的降低鑄件自身的塑性與強(qiáng)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(duì)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?yàn)殍T件有一定剛度的先凝固部分對(duì)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(huì)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(qiáng)度降低。


鉅寶鎂認(rèn)為:鎂合金壓制的生產(chǎn)過程中常常會(huì)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(shí)只是其中的一部分,更多的還是要看自己在實(shí)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(gè)流程出現(xiàn)問題。


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