日本鎂合金制造小直徑連續(xù)鑄造技術(shù)

日本三協(xié)材料(SankyoMaterial)確立了對適于小型鍛造產(chǎn)品使用的小口徑鎂(Mg)合金材料進(jìn)行連續(xù)鑄造成型的新型毛坯制造技術(shù)。此次確立的技術(shù)是日本NEDO(新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu))實(shí)施的“鎂鍛造部材技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目”科研成果的一部分。

產(chǎn)業(yè)設(shè)備和傳輸設(shè)備中使用的小型鎂鍛造部件采用兩步法進(jìn)行加工。首先，鑄造直徑為150～300mm、結(jié)晶粒徑為幾百μm的毛坯。然后，對其進(jìn)行擠壓加工，制成具有微細(xì)組織結(jié)構(gòu)的鑄棒，之后進(jìn)行鍛造制成產(chǎn)品。由于加工工序分為兩步，導(dǎo)致產(chǎn)品成本上升，妨礙了市場擴(kuò)大。

三協(xié)材料希望能夠只通過一道鑄造工序來制造毛坯，省略擠壓加工工序，從而降低成本。具體做法是通過連續(xù)鑄造技術(shù)，制造出直徑為50～100mm的長型毛坯，然后直接進(jìn)行鍛造。這種制造方法在鎂毛坯的制造領(lǐng)域，屬于全球首項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，已作為新型鎂毛坯連續(xù)鑄造法提出了專利申請。

鑄模采用隔熱構(gòu)造，盡量不使鑄模內(nèi)的金屬液體凝固，只用從鑄模下端噴出的冷卻水進(jìn)行快速凝固(圖)。由此，與原來的毛坯組織相比，實(shí)現(xiàn)了更微細(xì)和均勻的凝固構(gòu)造?？梢种棋懺鞎r的破損提高成形性。三協(xié)材料實(shí)際進(jìn)行的試制證實(shí)完全可以用作鍛造材料。結(jié)晶粒度最小為50μm，從樹枝狀結(jié)晶(Dendrite)根部到分枝部分的間隔不到15μm。這些數(shù)值水平均為該公司原產(chǎn)品的1/2以下。