增压型差压铸造法和常规铸造在镁合金体育器材中应用评价Booster-type differential pressure

发布时间：2016-11-09 16:41

增压型差压铸造法和常规铸造在镁合金体育器材中应用评价Booster-type differential pressure casting and normal casting of magnesium alloy application evaluation in sports equipment

摘要： 本文中通过采用了不同的材料制造方法对健身器材进行综合分析，在使用AZ91-0．15Y镁合金进行常规铸造和增压型差压铸造法进行分析研究，得出其化学组成成分，并对其性能进行分析，二者之间的最终结果进行分析，后者相较前者来说，在抗疲劳性能中，可以增加其显微组织，并且减少了表面裂纹的出现概率，能够降低断裂出现的可能性，后者的抗疲劳断裂性能提高，说明了后者更适合于健身器材的适用范围。

关键词：镁合金；疲劳性能；增压型差压铸造法；疲劳断口；健身运动器材

Abstract: Using conventional casting and Turbo-type differential pressure casting magnesium alloys AZ91-0.15Y for fitness equipment, and chemical composition, phase composition, microstructure and fatigue property tests and comparative analysis. Results show that compared with conventional cast, pressure differential pressure casting clear refinement of the microstructure of the alloy improves the fatigue performance; conventional ingot of fatigue fracture for brittle fracture, booster-type differential die-cast ingot of fatigue fracture cleavage and fracture toughness of hybrid, shows the toughness of the latter is better.

Key words: Magnesium alloy；Fatigue resistance；Booster-type differential pressure casting；Fatigue fracture；Fitness exercise equipment

镁合金因为其拥有较多的优点，例如质量较小，但是强度相比较其他合金来讲较大，而且能够多次回收利用，因此在很多应用领域都有很广的适用范围，而且前景较好。当前，在航空领域、制造业领域、汽车、船舶等行业中都优先进行使用。虽然在这些领域中，镁合金都扮演了较为优质的角色部分，但是在健身器材的应用中，铝合金却不能够使其发挥最大的可利用性。经过有关研究表明，在健身器材的使用过程中，往往会因为长期的使用，导致在器械的表面中出现不同程度的损伤，因此镁合金会出现相关的劳动裂纹，导致缺陷，会造成组织应力出现不同程度的集中。所以要将镁合金在设计的过程中，加强其抗压能力和抗疲劳处理条件，在各种制造工艺的过程中能够快速增加其处理方式和制造工艺。[1-6]。在当前的研究技术中，根据其镁合金的处理方式和研究对材料所产生的影响，产生不同的制造特点。[6-7]。本文从健身器材的制造工艺着手，对不同类型的铸造工艺和操作类型进行区分和使用，并通过对AZ91-0．15Y镁合金的研究，将其中的化学组成成分和组织进行性能的测试和使用研究分析，，将产生的性能用于对健身器材的使用，并列举出不同的抗疲劳影响。

1 镁及镁合金概述

镁合金由于拥有较多的使用优点，因此在多个领域和范围内都能够很好地进行应用。例如，因为其有较高的比强度和比刚度，因此在航天和航空等领域中得到更多的应用，其减震性能较好，使用稳定，在汽车和电子通讯等领域得到了更多的发展空间。由于各种应用的综合，使得镁合金在社会中被称为“世纪绿色金属结构材料”。同样，镁合金也由于在地球中储存量高，使得其在使用中能够以较低的成本被利用。在自然界中，例如海水和各种矿石中都能找到镁的存在。但是由于镁合金在使用的过程中需要受到的限制较多，而且使用条件限制较为严格，使其在使用中需要注意的点较多。要综合考虑使用环境的温度，潮湿程度等各方面的影响，在不同的地点所制定的价格也不同，因此也在一定程度上限制了镁合金的应用。在市场中，用量最多的仍然是钢铁和铝合金等材料。在各种材料中，镁合金的用途和其使用现状差距十分大，因此，解决镁合金的现实应用是目前最主要的问题，同时找到一个能够更好发展的应用市场。同时，随着汽车数量的发展和经济的提升，对环境的要求也越来越高，因此要加强材料污染的控制。镁合金在使用中，相比其他材料能够更为环保，人们也逐渐加强对镁的认识，将其应用在交通领域能够出现较为满意的后果。人们对环境的要求，增强了镁合金的发展，使人们放弃之前的思路，开始对镁进行多方面的研究和分析，并开发出其他的功能。随着不断的进行研发，使得镁的某些优点不断得到应用，而且已经在信息和汽车等领域中初见成效。

2 实验材料与方法

3 实验结果及讨论

4 结论

第一，将常规铸造和增压型差压铸造两种方式进行比较，可以通过健身器材中的AZ92-0.15进行组织中的树枝晶进行细节的测试，并将其所得出的遏制现象进行对比，通过对合金进行组织细化，将所得到的元素和物质进行相互组成，使得增压型差压铸锭物相由。α-Mg基体相、Mg17 Al12相、Mg3Y2Zn3相和Al8Mn5相进行相互组合和构成，将常规铸锭按照α-Mg基体相、Mg17Al12相和Mg3 Y2 Zn3进行组合。

第二，通过将增压法的铸造方式与健身器材镁合金的抗疲劳能力进行挂钩，通过二者进行对比，得出在不同名义应力的范围内，其抗疲劳能力通过应力的变大而变大，因此可以得出增加健身器材抗疲劳能力的办法。

第三，通过研究两种不同的方法的抗疲劳能力后的断口，将其进行断口处分析，并进行归类，其中常规铸造法产生的断口较为直接，并且相对于增压法较脆，而增压法中所得到的断口使用AZ92-0.15镁合金进行测试时，得出的断口为混合型的，因此其抗疲劳性和其韧性更好。

参考文献：

本文编号：169305