擠壓鑄造技術(shù)研究發(fā)展

擠壓鑄造又稱液態(tài)模鍛，它是將量的金屬液直接澆入的型腔中，并持續(xù)施加機(jī)械靜壓力(2~100MPa)，使金屬液充型、成形和結(jié)晶凝固，并產(chǎn)生塑性變形的工藝方法。在1819年，英國(guó)人JamesHollingrake的一項(xiàng)中提到了擠壓鑄造技術(shù)，1878年，前蘇聯(lián)冶金學(xué)家D.K.Chernov也提出了相似的概念。一般認(rèn)為，1937年前蘇聯(lián)人V.M.Plyatskii出版專著《液態(tài)金屬模鍛》，是擠壓鑄造技術(shù)確立的標(biāo)志。
擠壓鑄造可分為兩大類：直接擠壓鑄造和間接擠壓鑄造。直接擠壓工藝類似于金屬模鍛，壓力直接施加于液態(tài)金屬的整個(gè)面上，這種施壓方式適合生產(chǎn)壁厚較大，形狀不太復(fù)雜的零件；間接擠壓工藝與壓鑄接近，壓力通過(guò)澆道間接作用于液態(tài)金屬上，這種鑄造工藝適合生產(chǎn)形狀相對(duì)復(fù)雜、壁厚差較大的零件。
擠壓鑄造有以下特點(diǎn)：①通過(guò)外加壓力可打破金屬液凝固時(shí)形成的枝晶臂，便于補(bǔ)縮，因此鑄件致；②壓力的作用了金屬液與模具的接觸狀態(tài)，可以獲得較快的冷卻速度，晶粒細(xì)化；③相比于壓鑄來(lái)說(shuō)，擠壓鑄造中盡可能將金屬液以低速、層流形式充型，并且擠壓鑄造模具的設(shè)計(jì)考慮了排氣結(jié)構(gòu)，因此鑄件卷氣大幅度降低；同時(shí)鑄件可熱處理，力學(xué)性能進(jìn)一步提升。但是，擠壓鑄造中采用金屬型模具冷速較快，考慮到金屬液充型能力，鑄件側(cè)壁厚度大于5mm；此外，考慮到脫模能力的問(wèn)題，鑄件的形狀也有限制。
近年來(lái)，在普通擠壓鑄造基礎(chǔ)上還發(fā)展了一種雙重?cái)D壓鑄造技術(shù)，它以間接擠壓完成金屬液的平穩(wěn)充型，并在此之后進(jìn)行保壓；與此同時(shí)，采用直接擠壓對(duì)鑄件中厚大部位施加高壓，從而克服在鑄件局部厚大截面處沖頭擠壓力不足、難以補(bǔ)縮的缺點(diǎn)。
對(duì)于鎂、鋁等輕質(zhì)合金來(lái)講，由于其自身密度低，易吸氣氧化等特性，在不施加外力作用下容易出現(xiàn)縮孔縮松、氣孔等缺陷，而擠壓鑄造中平緩充型、機(jī)械壓力下凝固成形的工藝特色，正好能夠減少或縮孔縮松及氣孔缺陷，使得輕合金鑄件的力學(xué)性能要高于一般普通鑄件。對(duì)于鎂合金這種特別容易氧化的金屬液，為了防止熔體轉(zhuǎn)移過(guò)程中鎂液氧化，了出密封性好的自動(dòng)熔體輸送裝置，使得工藝應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)大。