L'analyse du processus de pièces automobiles de moulage sous pression de nouveau type

Le Mg-9Al-1Zn-0. 5Ce nouveaux échantillons de pièces moulées sous pression pour automobiles ont été moulés sous pression, et les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion ont été testées et analysées. Les résultats montrent qu'avec l'augmentation de la température de coulée et l'accélération de la vitesse d'injection, la résistance à la traction et la limite d'élasticité de l'échantillon augmentent d'abord puis diminuent, le potentiel de corrosion évolue positivement puis progressivement négativement, et le taux d'allongement change légèrement. . Les performances et la résistance à la corrosion sont d'abord améliorées puis diminuées ; par rapport à une température de coulée de 620 , la résistance à la traction et la limite d'élasticité à une température de coulée de 650 ont augmenté de 13.08 %, 23.78 %, respectivement, l'allongement après rupture Le potentiel de corrosion est réduit de 1 % et le potentiel de corrosion est décalé positivement de 43 mV ; par rapport à la vitesse d'injection de 1 m/s pendant le moulage sous pression, la résistance à la traction et la limite d'élasticité sous le moulage sous pression de 3 m/s ont augmenté de 11.20%, respectivement. 16. 45 %, l'allongement après rupture est réduit de 0.8 % et le potentiel de corrosion est déplacé positivement de 31 mV. Les paramètres optimaux du processus de moulage sous pression du Mg-9Al-1Zn-0. Les nouvelles pièces moulées sous pression de l'automobile 5Ce sont : 650  de température initiale de forgeage, vitesse d'injection de 3 m/s.

Préface Dans le développement économique rapide d'aujourd'hui, la vie et les déplacements des gens sont de plus en plus indissociables de l'automobile, et les exigences en matière de qualité, de performance, d'économie et de durée de vie des automobiles sont plus élevées. Dans le même temps, compte tenu de l'impact de nouveaux concepts de développement tels que les économies d'énergie, la réduction des émissions, la réduction de la consommation et la légèreté, les matériaux automobiles deviennent plus légers, plus performants et plus respectueux de l'environnement. Les métaux légers tels que les alliages d'aluminium et de magnésium ont fait l'objet de plus de recherches et d'applications. Cependant, il existe de nombreux types de pièces automobiles et de formes complexes, telles que les blocs-cylindres, les boîtes de vitesses, les culasses, les roues, etc., qui sont pour la plupart des pièces à paroi mince de grande taille et complexes. Par conséquent, le processus de production se déplace progressivement vers le moulage sous pression. Les pièces moulées sous pression pour automobiles ont été affectées par l'industrie. Plus d'attention et d'application. Bien que le processus de moulage sous pression soit meilleur que la technologie de moulage ordinaire, la surface est plus lisse, la paroi est plus mince, la précision, la résistance est plus élevée, le processus est simple, l'efficacité de production est élevée et les matières premières peuvent être considérablement économisées , mais le processus de moulage sous pression ne convient qu'au traitement fluide des métaux et son développement est soumis à certains. En outre, le moulage sous pression présente également certains défauts de moulage, qui sont faciles à produire des pores, des impuretés d'oxyde, etc., et le coût d'équipements et de moules requis pour le moulage sous pression est plus élevé, il convient donc à la production de masse. Bien que la technologie de moulage sous pression de mon pays devienne plus mature, améliorant considérablement la qualité et les performances des pièces automobiles, mais sur la base des exigences élevées de l'industrie et de la société en matière de performances des pièces moulées sous pression, il est nécessaire de développer en permanence et innover la technologie de moulage sous pression pour promouvoir un nouveau type de moulage sous pression automatique. Le développement de pièces et de composants a fait un pas en avant.

1. Test

L'objet de la recherche est le Mg-9Al-1Zn-0.5Ce de nouvelles pièces automobiles moulées sous pression. Les matières premières de l'alliage Mg-9Al-1Zn-0.5Ce sont des lingots de magnésium pur, des lingots d'aluminium, des lingots de zinc, de la poudre de cérium et du manganèse fin avec une pureté de plus de 99%. poudre.

La fusion est réalisée dans un four à creuset à résistance. Tout d'abord, préchauffez le creuset. Une fois que le creuset devient rouge foncé, saupoudrez le fond et autour du creuset de flux RJ-2 et ajoutez des lingots de magnésium, de la poudre de manganèse fine, de la poudre de cérium, des lingots d'aluminium et des lingots de zinc par lots. Une fois tous les composants fondus, l'élimination des scories et le raffinage sont effectués. Après un repos de 10 minutes, le liquide d'alliage est versé dans la cavité de la machine de moulage sous pression à chambre froide horizontale de 1250 kN, et le test de moulage sous pression est effectué sur la machine de moulage sous pression à chambre froide horizontale de 1250 kN. Pendant le processus de moulage sous pression, maintenez la température de préchauffage du moule à 250°C et la pression d'injection de 90MPa inchangées, et modifiez la température de coulée et la vitesse d'injection.

Tous les échantillons moulés sous pression n'ont pas été traités thermiquement. Les dimensions principales des nouvelles pièces forgées de pièces moulées sous pression pour automobiles sont : diamètre extérieur 88 mm, hauteur 54 mm, épaisseur 5 mm, diamètre intérieur 42 mm et longueur totale 101 mm.

Les propriétés mécaniques des nouvelles pièces automobiles moulées sous pression Mg-9Al-1Zn-0.5Ce sont testées à température ambiante. L'instrument utilise la machine d'essai de traction électronique Instron8032, qui est étirée à une vitesse constante de 2 mm/min, et la résistance, l'allongement après rupture et rupture sont enregistrés. La morphologie a été observée au microscope électronique à balayage S-530. La résistance à la corrosion est testée à température ambiante à l'aide de la méthode de corrosion électrochimique, l'instrument de test est un système de système électrochimique à trois électrodes PARSTAT, le milieu de corrosion est une solution de NaCl, la concentration est de 3.5%, le test de courbe de polarisation est effectué à une vitesse de 0.4 mV/ s, et combinés avec le logiciel d'analyse Tafel Fitting, enregistrent les paramètres électrochimiques (potentiel de corrosion) et observent la morphologie de la corrosion au microscope électronique à balayage S-530.

2. Résultats des tests et discussion

2.1 Essai des propriétés mécaniques des échantillons à différentes températures de coulée

Les résultats des tests des propriétés mécaniques des nouveaux échantillons de pièces moulées sous pression d'automobiles Mg-9Al-1Zn-0.5Ce préparés à une vitesse d'injection constante de 3 m/s à différentes températures de coulée. On peut voir que plus la température de coulée est basse, plus la résistance est faible, et l'augmentation de la température de coulée peut effectivement améliorer la résistance à la traction et la limite d'élasticité de l'échantillon, et l'allongement après rupture est relativement légèrement réduit. Les résistances à la traction à des températures de coulée de 620, 635, 650, 675, 700 ℃ sont de 237, 253, 268, 257, 242 MPa, la limite d'élasticité est de 143, 165, 177, 169, 154 MPa, et l'allongement après rupture est respectivement 8.9%, 8.2%, 7.9%, 8.1%, 8.4%.

On peut voir que la résistance à la traction et la limite d'élasticité de l'échantillon sont les plus petites à la température de coulée de 620°C, et l'allongement après rupture est le plus grand. A ce moment, les propriétés mécaniques de l'échantillon sont les pires ; lorsque la température de coulée est de 650°C, la résistance à la traction de l'échantillon est La résistance et la limite d'élasticité sont les plus élevées, qui sont augmentées de 13.08 % et 23.78 % respectivement par rapport au moulage sous pression 620℃, et l'allongement après rupture est seulement réduit de 1%. A cette époque, les propriétés mécaniques sont les meilleures. Lorsque la température de coulée continue d'augmenter, la résistance de l'échantillon diminue, l'allongement après rupture diminue et les propriétés mécaniques recommencent à diminuer.

2.2 Test des propriétés mécaniques des échantillons à différentes vitesses d'injection

Résultats des tests des propriétés mécaniques des nouveaux échantillons de pièces moulées sous pression automobiles Mg-9Al-1Zn-0.5Ce préparés à une température de coulée constante de 650℃ avec différentes vitesses d'injection : plus la vitesse d'injection est lente, plus l'intensité et la vitesse d'injection sont faibles L'accélération peut améliorer efficacement la résistance à la traction et la limite d'élasticité de l'échantillon, et l'allongement après rupture est relativement légèrement réduit. Les résistances à la traction à la vitesse d'injection de 1, 2, 3, 4, 5 m/s sont respectivement de 241, 255, 268, 259 et 244 MPa, la limite d'élasticité est de 152, 164, 177, 168, 153 MPa et l'allongement après fracture Ils étaient respectivement de 8.7 %, 8.4 %, 7.9 %, 8.2 % et 8.5 %. On peut voir que la résistance à la traction et la limite d'élasticité de l'échantillon sont les plus petites sous la vitesse d'injection de 1 m/s, et l'allongement après rupture est le plus grand. A ce moment, les propriétés mécaniques de l'échantillon sont les pires ; lorsque la vitesse de moulage sous pression est de 3 m/s, la résistance à la traction et la limite d'élasticité de l'échantillon sont les plus importantes, qui sont augmentées de 11.20% et 16.45% respectivement par rapport au moulage sous pression de 1 m/s, et l'allongement après rupture n'est que réduit de 0.8%. A cette époque, les propriétés mécaniques sont les meilleures. Lorsque la vitesse d'injection continue d'augmenter, la résistance de l'échantillon diminue, l'allongement après rupture diminue et les propriétés mécaniques recommencent à diminuer. 2.3 Morphologie de rupture en traction de l'échantillon

Images de fractures de traction d'échantillons de pièces de moulage sous pression de type automobile Mg-9Al-1Zn-0.5Ce lors du moulage sous pression à 620 et 650℃ respectivement. On peut voir que lors du moulage sous pression à deux températures de coulée, les fractures de traction des éprouvettes présentent toutes des caractéristiques de fracture ductile typiques. Lors du moulage sous pression à 620 ℃, le bord de déchirure de l'échantillon est grand, les fossettes sont irrégulières et sa ténacité est médiocre ; lors du moulage sous pression à 650℃, les fossettes de l'échantillon sont considérablement réduites, la forme est plus arrondie, la distribution est plus régulière et uniforme et la ténacité est grandement améliorée. , Les propriétés mécaniques sont les meilleures. En synthétisant les résultats des tests de résistance et d'allongement des nouveaux échantillons de pièces moulées sous pression pour automobiles Mg-9Al-1Zn-0.5Ce à différentes températures de coulée, nous pouvons savoir qu'à partir de l'optimisation du nouveau Mg-9Al-1Zn-0.5Ce automobile -type d'échantillons de pièces moulées sous pression Compte tenu de ses propriétés mécaniques, la température de coulée de 650℃ est préférée.

2.4 Résistance à la corrosion des échantillons à différentes températures de coulée

Les résultats des tests de résistance à la corrosion d'échantillons de nouvelles pièces moulées sous pression pour automobiles Mg-9Al-1Zn-0.5Ce préparés à une vitesse d'injection constante de 3 m/s et préparés à différentes températures de coulée sont illustrés à la figure 6. On peut voir que l'augmentation de la température de coulée peut faire bouger le potentiel de corrosion de l'échantillon positivement, et la résistance à la corrosion peut être améliorée. Lorsque la température de coulée augmente de 620°C à 650°C, la résistance à la corrosion de l'échantillon augmente d'abord puis diminue. Les potentiels de corrosion à des températures de coulée de 620, 635, 650, 675 et 700°C étaient respectivement de -0.924, -0.913, -0.881, -0.893 et ​​-0.908V. On peut voir que le potentiel de corrosion de l'échantillon est le plus négatif à la température de coulée de 620℃, et la résistance à la corrosion de l'échantillon est la pire ; lorsque la température de coulée de 650℃ est coulée sous pression, le potentiel de corrosion de l'échantillon est le plus positif, ce qui est plus positif que celui de la coulée sous pression à 620℃. A 43mV, la résistance à la corrosion est la meilleure à ce moment. Lorsque la température de coulée continue d'augmenter, le potentiel de corrosion de l'échantillon commence à se déplacer négativement et la résistance à la corrosion recommence à décliner.

2.5 Résistance à la corrosion des éprouvettes à différentes vitesses d'injection

Les résultats des tests de résistance à la corrosion des nouveaux échantillons de pièces moulées sous pression automobiles Mg-9Al-1Zn-0.5Ce préparés à une température de coulée constante de 650 of et à différentes vitesses d'injection. On peut voir que l'accélération de la vitesse d'injection peut faire bouger positivement le potentiel de corrosion de l'échantillon, et la résistance à la corrosion peut être améliorée. Lorsque la vitesse d'injection passe de 1 m/s à 5 m/s, le potentiel de corrosion de l'échantillon évolue positivement puis progressivement négativement. Les potentiels de corrosion à des vitesses d'injection de 1, 2, 3, 4 et 5 m/s sont de -0.912, - 0.906, -0.881, -0.892, -0.904V. On peut voir que le potentiel de corrosion de l'échantillon sous moulage sous pression avec une vitesse d'injection de 1 m/s est le plus négatif, et la résistance à la corrosion de l'échantillon à ce moment est la pire ; lors du moulage sous pression avec une vitesse d'injection de 3 m/s, le potentiel de corrosion de l'échantillon est le plus positif et la pression est relativement élevée. Lorsque la vitesse de prise de vue est de 1 m/s, le décalage positif est de 31 mV et la résistance à la corrosion est la meilleure à ce moment. Lorsque la vitesse d'injection continue d'augmenter, le potentiel de corrosion de l'échantillon commence à se déplacer négativement et la résistance à la corrosion recommence à décliner.

2.6 Morphologie de corrosion des échantillons sous différents procédés de moulage sous pression

Images de morphologie de corrosion d'échantillons de nouvelles pièces de moulage sous pression d'automobiles Mg-9Al-1Zn-0.5Ce lors du moulage sous pression à 620 et 650℃ respectivement. On peut voir que lors du moulage sous pression à 620°, les piqûres de corrosion de l'échantillon sont densément groupées, et la profondeur des piqûres est profonde et le degré de corrosion est grave à ce moment-là; lors du moulage sous pression à 650℃, le degré de corrosion de l'échantillon est considérablement réduit et seuls quelques points de corrosion apparaissent. Les valeurs de test de potentiel de corrosion des nouveaux spécimens de pièces moulées sous pression automobiles Mg-9Al-1Zn-0.5Ce à différentes températures de coulée peuvent être connues à partir de l'optimisation de la résistance à la corrosion du nouveau moulage sous pression automobile Mg-9Al-1Zn-0.5Ce pièces spécimens Compte tenu des performances, la température de coulée de 650°C est préférée.

Lorsque la vitesse d'injection est de 3 m/s, les points de corrosion à la surface de l'échantillon sont petits et peu nombreux, et la résistance à la corrosion est la meilleure à ce moment ; lorsque la vitesse d'injection est augmentée à 5 m/s, la corrosion de l'échantillon est aggravée et une forme plus grande apparaît. Des piqûres de corrosion, la résistance à la corrosion est réduite. Selon les valeurs de test de potentiel de corrosion des échantillons de nouvelles pièces moulées sous pression automobiles Mg-9Al-1Zn-0.5Ce sous différentes vitesses d'injection, on peut savoir que, afin d'optimiser la résistance à la corrosion de Mg-9Al-1Zn-0.5 Ce nouveaux échantillons de pièces de moulage sous pression d'automobiles, de préférence une vitesse d'injection de 3 m/s.

Conclusion 3

Échantillons de moulage sous pression de nouvelles pièces de moulage sous pression d'automobiles Mg-9Al-1Zn-0.5Ce avec différentes températures de coulée et vitesses d'injection, et test et analyse des propriétés mécaniques et de la résistance à la corrosion. Le résumé est le suivant :

• (1) Avec l'augmentation de la température de coulée et l'accélération de la vitesse d'injection, la résistance à la traction et la limite d'élasticité de l'échantillon augmentent d'abord puis diminuent. Le potentiel de corrosion évolue positivement puis progressivement négativement. Le taux d'allongement change légèrement. Les performances et la résistance à la corrosion sont d'abord améliorées puis diminuées. La résistance à la traction et la limite d'élasticité des nouveaux spécimens de pièces automobiles moulées sous pression Mg-9Al-1Zn-0.5Ce à une température de coulée de 650°C et une vitesse d'injection de 3 m/s sont les plus importantes, l'allongement après rupture est le plus petit, le potentiel de corrosion est le plus positif, et les propriétés mécaniques sont bonnes. La meilleure résistance à la corrosion.
• (2) Par rapport à une température de coulée de 620℃, la résistance à la traction et la limite d'élasticité à une température de coulée de 650℃ ont augmenté de 13.08 % et 23.78 % respectivement, l'allongement après rupture a diminué de 1 % et le potentiel de corrosion s'est déplacé positivement. 43mV ; Par rapport à la vitesse d'injection de 1 m/s lors du moulage sous pression, la résistance à la traction et la limite d'élasticité sous le moulage sous pression de 3 m/s sont respectivement augmentées de 11.20% et 16.45%, l'allongement après rupture est réduit de 0.8% et la corrosion le potentiel est positivement décalé了31mV.
• (3) Afin d'optimiser les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion des nouveaux échantillons de pièces de moulage sous pression automobiles Mg-9Al-1Zn-0.5Ce, les paramètres du processus de moulage sous pression du nouveau moulage sous pression automobile Mg-9Al-1Zn-0.5Ce les échantillons de pièces sont optimisés comme suit : température de forge initiale de 650 ℃, vitesse d'injection de 3 m/s.

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