まえがき 今日の急速な経済発展において、人々の生活と移動はますます自動車と切り離せなくなり、自動車の品質、性能、経済性、耐用年数に対する要求が高まっている。同時に、省エネルギー、排気ガス削減、消費削減、軽量化といった新たな開発コンセプトの影響を受け、自動車材料は軽量化、高性能化、環境対応化が進んでいる。アルミニウムやマグネシウム合金のような軽量金属は、より多くの研究と応用を受けている。しかし、シリンダーブロック、ギアボックス、シリンダーヘッド、ホイールなど、自動車部品の種類は多く、複雑な形状も多い。しかし、自動車部品には、シリンダーブロック、ギアボックス、シリンダーヘッド、ホイールなど、大型で複雑な薄肉部品が多い。そのため、生産工程は徐々にダイカストへと移行している。自動車用ダイカスト部品は業界の影響を受けている。より注目され、応用されている。ダイカストプロセスは通常の鋳造技術よりも優れており、表面は滑らかで、肉厚は薄く、精度、強度は高く、工程は簡単で、生産効率は高く、原材料を大幅に節約できますが、ダイカストプロセスは流動的な金属加工にのみ適しており、その開発は特定の対象となります。また、ダイカストは設備や金型のコストが高く、大量生産に向いています。わが国のダイカスト技術は成熟しつつあり、自動車部品の品質と性能は大幅に向上しているが、自動車ダイカスト部品の性能に対する業界と社会の高い要求に基づいて、新型自動車ダイカストを推進するために、ダイカスト技術を継続的に開発し、革新する必要がある。部品開発は一歩前進した。
1.テスト
研究対象は、Mg-9Al-1Zn-0.5Ce自動車新型ダイカスト部品である。Mg-9Al-1Zn-0.5Ce合金の原料は、純マグネシウムインゴット、アルミニウムインゴット、亜鉛インゴット、セリウム粉末、純度99%以上の微細マンガンである。
製錬は、るつぼ式抵抗炉で行われる。まず、るつぼを予熱する。坩堝が暗赤色になった後、RJ-2フラックスを坩堝の底と周囲に振りかけ、マグネシウム地金、マンガン微粉末、セリウム粉末、アルミニウム地金、亜鉛地金を一括して投入する。全成分が溶解した後、スラグ除去と精錬を行う。10分間静置後、合金液を1250kN横型コールドチャンバーダイカストマシンのキャビティに注入し、1250kN横型コールドチャンバーダイカストマシンでダイカスト鋳造試験を行う。ダイカスト鋳造中、金型の予熱温度250℃、射出圧力90MPaは変えずに、注湯温度と射出速度を変える。
すべてのダイキャストサンプルは熱処理されていない。新型自動車ダイカスト部品鍛造品の主な寸法は、外径88mm、高さ54mm、厚さ5mm、内径42mm、全長101mmである。
新しいMg-9Al-1Zn-0.5Ce自動車ダイカスト部品の機械的特性を室温で試験する。装置はInstron8032電子引張試験機を用い、2mm/minの一定速度で延伸し、強度、破断後の伸び、破壊を記録した。形態はS-530走査型電子顕微鏡で観察した。耐食性は電気化学腐食法を用いて室温で試験し、試験器はPARSTAT電気化学三電極システムシステム、腐食媒体はNaCl溶液、濃度は3.5%、分極曲線試験は0.4mV/sの速度で行い、分析ソフトTafel fittingと組み合わせ、電気化学パラメータ(腐食電位)を記録し、S-530走査型電子顕微鏡で腐食形態を観察する。
2.試験結果と考察
2.1 異なる注湯温度における試料の機械的性質の試験
Mg-9Al-1Zn-0.5Ce自動車用ダイカスト部品の機械的性質の試験結果。5Ce自動車用新ダイカスト部品の機械的性質の試験結果は、異なる注湯温度で一定の射出速度3m/sで調製した。注湯温度が低いほど強度が低く、注湯温度を上げると試料の引張強さと降伏強さを効果的に高めることができ、破断後の伸びは比較的わずかに低下することがわかる。注湯温度620℃、635℃、650℃、675℃、700℃における引張強さは237MPa、253MPa、268MPa、257MPa、242MPaであり、降伏強さは143MPa、165MPa、177MPa、169MPa、154MPaであり、破断後の伸びはそれぞれ8.9%、8.2%、7.9%、8.1%、8.4%である。
試料の引張強さと降伏強さは注湯温度620℃で最も小さく、破断後の伸びは最も大きいことがわかる。この時、試料の機械的性質は最も悪い。鋳造温度が650℃の時、試料の引張強さは 13.08%、降伏強さは23.08%、23.78%増加し、破断後の伸びも1%減少しただけである。この時、機械的性質は最も優れている。注湯温度が上昇し続けると、試料の強度が低下し、破断後の伸びが低下し、機械的性質が再び低下し始める。
2.2 射出速度を変えた試料の機械的特性試験
Mg-9Al-1Zn-0.5Ce自動車ダイカスト部品の機械的性質の試験結果。5Ce自動車用新ダイカスト部品の機械的性質の試験結果射出温度を650℃一定に保ち、射出速度を変えて作製した試料:射出速度が遅いほど強度が低く、射出速度 加速度は試料の引張強さと降伏強さを効果的に高めることができ、破断後の伸びは比較的わずかに減少する。射出速度1, 2, 3, 4, 5m/sでの引張強さはそれぞれ241, 255, 268, 259, 244MPa、降伏強さは152, 164, 177, 168, 153MPa、破断後の伸びは8.7%、8.4%、7.9%、8.2%、8.5%であった。5%であった。射出速度1m/sでは引張強さと降伏強さが最も小さく、破断後の伸びが最も大きいことがわかる。ダイカスト速度が3m/sの場合、引張強さと降伏強さは最大となり、それぞれ11.20%と16.45%増加し、破断後の伸びは0.この時、機械的性質は最良である。射出速度を上げ続けると、試料の強度は低下し、破断後の伸びも減少し、機械的性質は再び低下し始める。2.3 試料の引張破壊形態

Mg-9Al-1Zn-0.5Ce自動車新型ダイカスト部品試料をそれぞれ620℃と650℃でダイカスト鋳造したときの引張破壊の写真である。2つの注湯温度でダイカスト鋳造した場合、試料の引張破壊はいずれも典型的な延性破壊特性を示していることがわかる。620℃のダイカストでは、試料の引裂きエッジは大きく、ディンプルは不規則で、靭性は劣る。機械的特性は最高である。新しいMg-9Al-1Zn-0.5Ce自動車ダイカスト部品サンプルの異なる注湯温度での試験結果を総合すると、Mg-9Al-1Zn-0.5Ce自動車新型ダイカスト部品サンプルの機械的特性を考慮すると、注湯温度は650℃が好ましい。
2.4 異なる注湯温度における試料の耐食性
Mg-9Al-1Zn-0.5Ceの耐食性試験結果を図6に示す。5Ce自動車用新型ダイカスト部品サンプルについて、一定の射出速度3m/sで作製し、異なる注湯温度で作製した耐食性試験結果を図6に示す。注湯温度を上げると、試料の腐食電位がプラスに動き、耐食性が向上することがわかる。注湯温度が620℃から650℃に上昇するにつれて、試料の耐食性は最初に上昇し、その後低下する。注湯温度620℃、635℃、650℃、675℃、700℃における腐食電位は、それぞれ-0.924V、-0.913V、-0.881V、-0.893V、-0.908Vであった。このことから、注湯温度620℃では試料の腐食電位が最もマイナスとなり、耐食性が最も悪く、注湯温度650℃のダイカストでは試料の腐食電位が最もプラスとなり、620℃のダイカストよりもプラスであることがわかる。この時の耐食性は43mVで最も良好である。注湯温度が上昇し続けると、試料の腐食電位はマイナスに動き始め、耐食性は再び低下し始める。
2.5 射出速度を変えた試験片の耐食性
Mg-9Al-1Zn-0.5Ce自動車用ダイカスト部品の耐食性試験結果である。射出速度を加速すると、試料の腐食電位がプラスに動き、耐食性が向上することがわかる。注入速度が1m/sから5m/sに増加するにつれて、試料の腐食電位はプラスに動き、その後徐々にマイナスに動く。注入速度1m/s、2m/s、3m/s、4m/s、5m/sにおける腐食電位は、-0.912V、-0.906V、-0.881V、-0.892V、-0.904Vである。射出速度1m/sのダイカスト鋳造時の試料の腐食電位が最も負で、この時の試料の耐食性が最も悪く、射出速度3m/sのダイカスト鋳造時の試料の腐食電位が最も正で、圧力が比較的高いことがわかる。射出速度が1m/sの場合、正のシフトは31mVであり、この時の耐食性は最高である。射出速度を上げ続けると、試料の腐食電位はマイナスに動き始め、耐食性は再び低下し始める。
2.6 異なるダイカスト工程における試料の腐食形態
Mg-9Al-1Zn-0.5Ce自動車用ダイカスト部品の腐食形態写真である。620℃のダイカストでは、腐食ピットが密集し、ピットの深さが深く、腐食の程度が深刻であることがわかります。650℃のダイカストでは、腐食の程度が大幅に減少し、腐食点はわずかです。Mg-9Al-1Zn-0.5Ce自動車新型ダイカスト部品試料の異なる注湯温度における腐食電位試験値は、Mg-9Al-1Zn-0.5Ce自動車用新規ダイカスト部品試験片 性能を考慮すると、鋳造温度は650℃が好ましい。
射出速度が3m/sの場合、試料表面の腐食点は小さく少なく、この時の耐食性が最も優れている。射出速度を5m/sに上げると、試料の腐食が悪化し、より大きな形状の腐食ピットが出現し、耐食性が低下する。Mg-9Al-1Zn-0.5Ce自動車新型ダイカストの腐食電位試験値によると、Mg-9Al-1Zn-0.5Ce自動車新規ダイカスト部品サンプルの異なる射出速度下での腐食電位試験値によると、Mg-9Al-1Zn-0.5Ce自動車ダイカスト部品サンプルの耐食性を最適化するために、射出速度は3m/sが好ましい。
3 結論
新しいMg-9Al-1Zn-0.5Ceの自動車用ダイカスト部品の鋳造温度と射出速度を変えて、機械的性質と耐食性の試験と分析を行った。概要は以下の通りである: