镁合金轮毂压铸标准件需进行扭转疲劳、径向疲劳、径向冲击、旋转弯曲等测试。标准件测定时，需要安装轮胎并充气，以模拟工作状态，安全合格后方能销售。为了提高产品的合格率，生产中要求压铸件不能有影响品质的各种压铸缺陷，如缩孔、裂纹、冷隔、浇不足等内部缺陷和表面痕迹、变形、磨损、夹层等外部缺陷。镁合金挤压铸件缺陷形成的原因很复杂，贯穿到生产过程的每个环节，主体有压铸设备以及成形工艺，如挤压铸造机、镁合金纯净度、压铸模设计、成形工艺、热加工工艺参数、压铸模润滑及冷却装置等。因此，本课题尝试以大数据分析方法，利用多维度多角度的数据寻找关联性，研究了挤压铸造镁合金压铸件常见缺陷以及影响因素，提出了减少缺陷的改进措施。

图文结果

生产用原材料为AM60B镁合金，其实测成分（质量分数）：Al为6.21%、Zn为0.13%、Mn为0.42%、Si为0.04%、Cu为0.007%、Ni为0.001%、Fe为0.003%，余量为Mg，合金密度为1.8g/cm3，收缩率为0.6%。该合金成形后综合力学性能较好，尺寸也较稳定，非常易于铸造成形和机械加工，适用于轮毂等运动部件。AM60B合金熔化起始温度为468℃，熔化结束温度为596℃，固、液相线温度区间为128℃。

图1 挤压铸件缺陷与设备工艺关系图

图2 镁合金轮毂铸件模型

压铸件主要有腐蚀痕迹、推杆痕迹、划痕、粘模、表面起皱、分层、紊流、飞皮过多等外观缺陷，该类缺陷经表面喷丸处理和喷漆喷塑处理后可改善。而内部缺陷和较大的外表面缺陷则需要尽量避免或减少，否则会影响压铸件的使用，如浇不足、气孔、冷隔、热裂纹、夹层等，见图3。特别是热裂纹、气孔和浇不足对铸件力学性能的影响较大。轮毂铸件沿轴向剖开，可以在铸件截面上观察到基体中存在孔隙。

图3 压铸件主要缺陷

图4 镁合金压铸件试制实物图

在整个挤压铸造过程中，选择合适的铸造设备、优化成形工艺参数和规范的操作规程，是防止铸造缺陷产生的有力保证。另外在挤压铸造过程中，应尽可能用惰性气体密封或保护。严禁用水介质加热、冷却和润滑模具。采取上述预防措施，可大大消除铸造缺陷，获得外观光滑、内部质量优良的镁合金轮毂，铸件的合格率达90%以上。通过生产实践和铸件缺陷分析，确定了挤压铸造的最佳工艺参数：模具温度为250℃，浇注温度为690℃，注射比压为110MPa，保温时间为30s。

本文作者：
张艳琴1 张占领2 刘真3
1.郑州城市职业学院；2.郑州科技学院；3.天水雄风轮毂制造有限公司

本文来自：《特种铸造及有色合金》杂志社，《压铸周刊》战略合作伙伴