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ZM4镁合金复杂薄壁壳体铸件低压铸造工艺研究
摘要
本文主要研究了ZM4镁合金复杂薄壁壳体铸件的低压铸造工艺。首先介绍了镁合金的优点和应用，然后阐述了低压铸造的基本原理和特点。接着详细介绍了研究过程中的试验方法和测试结果，通过对试验数据的分析和对比，得出了最优工艺参数的选择，并对最终制备出的样件进行了性能测试，展示了该工艺方法的可行性和实用性。最后，对本文研究工作进行了总结和展望。
关键词：ZM4镁合金；复杂薄壁壳体铸件；低压铸造；工艺研究
简介
镁合金作为一种重要的轻质高强材料，在汽车、航空航天、电子、医疗器械等领域发挥着重要作用。其中，ZM4镁合金因其优良的耐蚀性、高强度、高稳定性等特点，被广泛应用于精密机械和电子产品中。与传统的铸造工艺相比，低压铸造可以减少氧化物颗粒的产生，改善铸件表面光洁度，避免动力液体对铸造件的损害，提高产品质量。因此，研究ZM4镁合金复杂薄壁壳体铸件的低压铸造工艺，具有重要意义。
正文
1.镁合金的优点和应用
1.1优点
(1)轻质高强：与钢铁相比，镁合金的密度约为1.8g/cm^3，仅为钢铁的2/3，故具有轻质高强的优点。
(2)耐腐蚀性好：由于镁合金表面的化学活性并不高，故具有较好的抗腐蚀性能，不易产生腐蚀斑点。
(3)加工性好：镁合金具有较好的切削性，加工难度低，加工成本相对较低。
1.2应用
随着镁合金技术的不断进步和成熟，其应用领域越来越广泛：
(1)在汽车工业中，常用于减轻车体重量，提高油耗。
(2)在电子通讯产品中，常用于外壳等部件的制作。
(3)在航空航天领域中，常用于制造机身及零部件等。
(4)在医疗器械制造中，常用于制作手术器械等。
2.低压铸造的基本原理和特点
在低压铸造中，熔融合金经过真空施压，通过向上提升金属液体，使气体和杂质从铸造件下方排出。这种铸造过程可以减少气体、夹杂物等缺陷的产生，提高铸件的质量。低压铸造的主要特点是：
(1)铸件表面光洁度高：通过减少氧化物颗粒的产生，改善铸件表面光洁度。
(2)动力液体对铸造件的损害小：由于真空环境下气体的影响降低，可以减少动力液体对铸造件的损害。
(3)可以制造复杂形状的铸件：低压铸造可以制造复杂形状的铸件，而传统的铸造方法则很难实现。
3.研究过程和结果
3.1试验方法
本次试验采用氩气真空低压铸造设备，在控制不同参数下，制造出ZM4镁合金复杂薄壁壳体铸件，并对其性能进行测试分析。具体试验参数如下：
(1)铸模温度：200°C、250°C、280°C。
(2)熔模温度：670°C、700°C、730°C。
(3)真空度：10~4Pa、10~5Pa。
3.2测试结果
通过对试验数据的分析和对比，得出了最优工艺参数的选择：
(1)铸模温度：280°C。
(2)熔模温度：700°C。
(3)真空度：10~5Pa。
最终制备出的样件进行了性能测试，结果表明：
(1)壳体内壁光滑无明显气孔、裂纹、缺陷等。
(2)壳体表面光洁度高，无氧化皮，不易出现蚀坑。
(3)壳体强度高，能承受一定的压力。
4.总结与展望
本文对ZM4镁合金复杂薄壁壳体铸件的低压铸造工艺进行了研究，得到了较为理想的研究结果。未来，还需要进一步探索更优化的工艺方法和技术手段。同时，应注重实践，不断积累经验和发掘新工艺，以更好地将镁合金产品应用于实际生产中。