增壓型差壓鑄造法和常規(guī)鑄造在鎂合金體育器材中應(yīng)用評價Booster-type differential pressure casting and normal casting of magnesium alloy application evaluation in sports equipment

摘要： 本文中通過采用了不同的材料制造方法對健身器材進(jìn)行綜合分析，在使用AZ91-0．15Y鎂合金進(jìn)行常規(guī)鑄造和增壓型差壓鑄造法進(jìn)行分析研究，得出其化學(xué)組成成分，并對其性能進(jìn)行分析，二者之間的最終結(jié)果進(jìn)行分析，后者相較前者來說，在抗疲勞性能中，可以增加其顯微組織，并且減少了表面裂紋的出現(xiàn)概率，能夠降低斷裂出現(xiàn)的可能性，后者的抗疲勞斷裂性能提高，說明了后者更適合于健身器材的適用范圍。

關(guān)鍵詞：鎂合金；疲勞性能；增壓型差壓鑄造法；疲勞斷口；健身運(yùn)動器材

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

鎂合金因為其擁有較多的優(yōu)點(diǎn)，例如質(zhì)量較小，但是強(qiáng)度相比較其他合金來講較大，而且能夠多次回收利用，因此在很多應(yīng)用領(lǐng)域都有很廣的適用范圍，而且前景較好。當(dāng)前，在航空領(lǐng)域、制造業(yè)領(lǐng)域、汽車、船舶等行業(yè)中都優(yōu)先進(jìn)行使用。雖然在這些領(lǐng)域中，鎂合金都扮演了較為優(yōu)質(zhì)的角色部分，但是在健身器材的應(yīng)用中，鋁合金卻不能夠使其發(fā)揮最大的可利用性。經(jīng)過有關(guān)研究表明，在健身器材的使用過程中，往往會因為長期的使用，導(dǎo)致在器械的表面中出現(xiàn)不同程度的損傷，因此鎂合金會出現(xiàn)相關(guān)的勞動裂紋，導(dǎo)致缺陷，會造成組織應(yīng)力出現(xiàn)不同程度的集中。所以要將鎂合金在設(shè)計的過程中，加強(qiáng)其抗壓能力和抗疲勞處理條件，在各種制造工藝的過程中能夠快速增加其處理方式和制造工藝。[1-6]。在當(dāng)前的研究技術(shù)中，根據(jù)其鎂合金的處理方式和研究對材料所產(chǎn)生的影響，產(chǎn)生不同的制造特點(diǎn)。[6-7]。本文從健身器材的制造工藝著手，對不同類型的鑄造工藝和操作類型進(jìn)行區(qū)分和使用，并通過對AZ91-0．15Y鎂合金的研究，將其中的化學(xué)組成成分和組織進(jìn)行性能的測試和使用研究分析，，將產(chǎn)生的性能用于對健身器材的使用，并列舉出不同的抗疲勞影響。

1 鎂及鎂合金概述

鎂合金由于擁有較多的使用優(yōu)點(diǎn)，因此在多個領(lǐng)域和范圍內(nèi)都能夠很好地進(jìn)行應(yīng)用。例如，因為其有較高的比強(qiáng)度和比剛度，因此在航天和航空等領(lǐng)域中得到更多的應(yīng)用，其減震性能較好，使用穩(wěn)定，在汽車和電子通訊等領(lǐng)域得到了更多的發(fā)展空間。由于各種應(yīng)用的綜合，使得鎂合金在社會中被稱為“世紀(jì)綠色金屬結(jié)構(gòu)材料”。同樣，鎂合金也由于在地球中儲存量高，使得其在使用中能夠以較低的成本被利用。在自然界中，例如海水和各種礦石中都能找到鎂的存在。但是由于鎂合金在使用的過程中需要受到的限制較多，而且使用條件限制較為嚴(yán)格，使其在使用中需要注意的點(diǎn)較多。要綜合考慮使用環(huán)境的溫度，潮濕程度等各方面的影響，在不同的地點(diǎn)所制定的價格也不同，因此也在一定程度上限制了鎂合金的應(yīng)用。在市場中，用量最多的仍然是鋼鐵和鋁合金等材料。在各種材料中，鎂合金的用途和其使用現(xiàn)狀差距十分大，因此，解決鎂合金的現(xiàn)實應(yīng)用是目前最主要的問題，同時找到一個能夠更好發(fā)展的應(yīng)用市場。同時，隨著汽車數(shù)量的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的提升，對環(huán)境的要求也越來越高，因此要加強(qiáng)材料污染的控制。鎂合金在使用中，相比其他材料能夠更為環(huán)保，人們也逐漸加強(qiáng)對鎂的認(rèn)識，將其應(yīng)用在交通領(lǐng)域能夠出現(xiàn)較為滿意的后果。人們對環(huán)境的要求，增強(qiáng)了鎂合金的發(fā)展，使人們放棄之前的思路，開始對鎂進(jìn)行多方面的研究和分析，并開發(fā)出其他的功能。隨著不斷的進(jìn)行研發(fā)，使得鎂的某些優(yōu)點(diǎn)不斷得到應(yīng)用，而且已經(jīng)在信息和汽車等領(lǐng)域中初見成效。

2 實驗材料與方法

3 實驗結(jié)果及討論

4 結(jié)論

第一，將常規(guī)鑄造和增壓型差壓鑄造兩種方式進(jìn)行比較，可以通過健身器材中的AZ92-0.15進(jìn)行組織中的樹枝晶進(jìn)行細(xì)節(jié)的測試，并將其所得出的遏制現(xiàn)象進(jìn)行對比，通過對合金進(jìn)行組織細(xì)化，將所得到的元素和物質(zhì)進(jìn)行相互組成，使得增壓型差壓鑄錠物相由。α-Mg基體相、Mg17 Al12相、Mg3Y2Zn3相和Al8Mn5相進(jìn)行相互組合和構(gòu)成，將常規(guī)鑄錠按照α-Mg基體相、Mg17Al12相和Mg3 Y2 Zn3進(jìn)行組合。

第二，通過將增壓法的鑄造方式與健身器材鎂合金的抗疲勞能力進(jìn)行掛鉤，通過二者進(jìn)行對比，得出在不同名義應(yīng)力的范圍內(nèi)，其抗疲勞能力通過應(yīng)力的變大而變大，因此可以得出增加健身器材抗疲勞能力的辦法。

第三，通過研究兩種不同的方法的抗疲勞能力后的斷口，將其進(jìn)行斷口處分析，并進(jìn)行歸類，其中常規(guī)鑄造法產(chǎn)生的斷口較為直接，并且相對于增壓法較脆，而增壓法中所得到的斷口使用AZ92-0.15鎂合金進(jìn)行測試時，得出的斷口為混合型的，因此其抗疲勞性和其韌性更好。

參考文獻(xiàn)：

本文編號：169305