挤压铸造合金材料及其工艺性能要求研究

王巍 沈阳烨之城商贸有限公司

目前生产和建设过程中运用到的合金材料在性能和工艺等方面都有着明显的差异，其中可以将其分为两大部分，即铸造合金和变形合金。现阶段随着压铸技术的改进和发展，在其中出现了新的铸造合金，即压铸铝合金，本文主要分析其的主要特点以及其在使用的过程中的性能要求。

一、挤压铸造合金材料的成分特点

（一）结晶温度范围有广谱性

挤压铸造自身对于合金材料的流动性和补缩能力的适应性强，即挤压铸造合金材料具有很强的广谱性，适用范围即包括铸造合金还包括变形合金。

（二）合金系列具有广谱性

合金材料的种类和含量往往或受到工艺性能的影响，但是上述提到挤压铸造对于合金材料有很强的广谱性，因此在使用的过程中对于合金的合金元素及含量要求不高，而且在使用过程中还可以涵盖所有的铸造铝合金。

（三）杂质元素容限较高

在使用合金材料的过程中，其自身往往还有一定的杂质hi，这些杂质的存在不仅会影响到金属材料的性能，还会影响合金材料的正常使用。其中最主要的影响在于，杂质会使得材料的力学性能降低，在合金材料进行热处理强化的过程中会影响到其性能。但是挤压铸造的优势在于其对于杂质元素的容忍程度较高。

二、挤压铸造技术和压铸技术的区别

（一）充型速度不同

挤压铸造技术和压铸技术的不同首先表现在充型速度。压铸的充型速度可以保持在每秒数十米，甚至可以达到上百米，但是相较而言挤压铸造的充型速度较慢，只能保持在每秒几米，其充型速度慢的特点影响了挤压铸造中对于金属液充型方式的要求，即金属液必须要呈层流状态。

（二）压力水平不同

此外，挤压铸造技术和压铸技术在压力水平方面也存在着明显的差异。在使用的过程中，挤压铸造的压力往往可以达到100 兆帕，而压铸的压力值则小的多，只有几十兆帕，这也决定了在使用挤压铸造技术的过程中往往需要实现压力补缩。

（三）压力作用和传递不同

在使用压铸技术的过程中，压力发挥的主要作用在于进行充型，而在之后的保压过程中，压力的作用无法得到体现。而在使用挤压铸造的过程中要求压力作用在工件上，而且对于压力值有着较高标准的要求。

（四）适用的工件不同

挤压铸造和压铸技术在使用的过程中，其适用的工件范围和种类也不同。运用压铸主要实现对薄壁复杂件成形中存在的主要问题的优化和改进。而运用挤压铸造的适用工件为较大壁厚重要工件，主要目的在于对其存在的致密度问题进行改进和优化，以此来保证工件性能的提高。

（五）产品质量特点不同

运用挤压铸造和压铸技术，两者产品的质量在特点上存在着较大的差异。其中压铸产品的主要特点在于其表面较为光洁，而且尺寸的精度较高，在使用的过程中允许内部存在气孔，但是其往往具有较低的致密度，在使用的过程中如果运用热处理的方式进行性能调节，往往会导致气孔膨胀甚至出现裂纹，因此在使用的过程中一般不会进行热处理。而挤压铸造在使用的过程中对于产品质量的要求不高，相反其对于内部致密度有着较高的要求，而且有着较强的综合性能，在进行性能调节的过程中可以选择运用热处理的方式。

三、挤压铸造对合金材料工艺性能的要求

（一）流动性

挤压铸造对于合金材料工艺性能的要求，主要体现在流动性方面。流动性是影响充型效果的作为重要的因素。挤压铸造在使用的过程中通过对合金材料在液体状态下的流动能力的运用而完成成形工作，因此在使用的过程中对于合金材料的流动性有着较高的要求。但是在使用的过程中，如果合金材料表现出过好的流动性，很容易导致其在挤压铸造的充型速度之下发生变形，即不能很好保持自身的层流状态，甚至会出现卷气的现象，因此在使用的过程中要保证合金的流动性不能过低或者过高，应该不超过重力铸造的流动性。

（二）收缩性

挤压铸造技术在运用的过程中会运用到刚度较强的金属型铸型，其对于合金材料的收缩性有着较高的要求，主要原因在于进行线收缩的过程中，其出模速度往往会受到设备、模具等因素的影响，甚至在出模的过程中会有裂纹等的出现，因此在运用挤压铸造技术的过程中需要保证合金材料的线收缩率，在这个过程中要注重保证留模期间温度不超过100℃，从而保证线收缩的变化幅度不会太大。

（三）凝固性

最后，挤压铸造对于合金材料的凝固性要求也较高，在使用挤压铸造技术的过程中往往要求合金材料接近逐渐凝固的状态。在这个过程中要保证合金材料能够以糊状凝固的方式进行凝固，以此来保证可以实现大范围的高压补缩，而且这种凝固方式能有效降低补缩压力的抵消作用，保证合金即使在糊状凝固的状态之下也可以生成致密铸件。

四、小结

本文主要分析挤压铸造合金材料和其工艺性能要求，据分析可知挤压铸造合金作为一种合金材料，具备变形合金和铸造合金的性能。在这个过程中明确了挤压铸造对于合金材料工艺性能的具体要求，即要求合金材料的流动性、收缩性和凝固性的要求。