1试验条件及方法
在1000kn液压机上进行挤压铸造。柱塞式挤压铸造40mm×120mm的圆棒，冲头式挤压铸造90mm/60mm×120mm的筒形件。在石墨坩埚电阻炉内熔炼za43合金，合金基本成分（质量分数）为：43%的浇温620～640℃，保压时间35s.冲头式挤压铸造工艺参数为：比压75～150mpa、保压时间25s，其余参数同前。冲头式挤压铸造从铸件的本体截取长方形试块，柱塞式挤压铸造出40mm圆棒，二者均加工成直径10mm、标距50mm的标准拉伸试样。
2试验结果柱塞式挤压铸造和冲头式挤压铸造za43合金力学性能如表1所示。从表1可知，挤压铸造za43合金的力学性能较金属型铸造显著提高。在150mpa比压下，冲头式挤压铸造的力学性能明显优于柱塞式挤压铸造。柱塞式挤压铸造的比压为250mpa时，抗拉强度440mpa，伸长率8%.当比压增加到500mpa时，抗拉强度达到450mpa，伸长率16%.进一步增加比压，强度、硬度略有增加，伸长率却有所下降。冲头式挤压铸造的比压为100mpa时，伸长率为16%；比压为150mpa时，抗拉强度达415mpa，伸长率提高到19%.由此说明获得高塑性的za43合金铸件，柱塞式挤压铸造需要的比压较冲头式挤压铸造大得多。
3分析讨论
3.1两种挤压铸造方式下合金液的充型及凝固过程柱塞式挤压铸造合金液不发生宏观的充型运动，但加强了合金液的流动。而后冲头开始加，合金液承受来自侧面凝固层塑性变形传递的压力，凝固区域受到来自液相区和固相区的压力。凝固收缩时，合金液在压力的作用下进行凝固补缩促进了枝晶间合金液的流动。同时凝固前沿向中心推移，直到凝固结束。za43合金结晶温度范围宽，枝晶间补缩较困难。 成型方式金属型铸造柱塞式挤压铸造冲头式挤压铸造冲头式挤压铸造发生部分合金液的充型运动。合金液浇入型腔后，也迅即形成一薄凝固层。冲头下端面接触合金液后开始充型运动，冲头和型壁之间的型腔成为合金液流动的通道。合金液在冲头作用下，在通道内反向于加压方向产生强烈的流动。合金液上升到与上模壁接触后，被迫向下折转形成铸件的上端面。冲头一侧合金液流动的同时，凹型壁面凝固层前沿的合金液也在冲头的作用下反向流动，其速度慢，两股液流在高于原合金液自由表面对接而上。如果模温和浇温高，则熔合在一起，反之在铸件外周形成冷隔。充型过程中，由于合金液强烈流动的结果，使得浇注时形成的自由凝固层被冲刷，有利于枝晶熔断、脱落；同时由于za43合金凝固区域宽，加剧了这一过程的进行，从而改变了za43合金的凝固特性。合金液在冲头正压力和侧压力的作用下凝固，合金液沿着型壁和冲头侧面相对向壁厚中心推移，合金液也在压力作用下进行凝固补缩，直至凝固结束。
3.2两种挤压铸造方式的临界比压挤压铸造的临界比压指实现完全补缩所需的比压。它主要包括挤压铸造过程中克服凝固壳层的塑性变形抗力及塑性变形使冲头和凹型与上、下凝固层接触表面、冲头位移使型芯壁与凝固层接触表面、型壁侧向压应力使型壁与凝固层接触表面等产生的摩擦阻力所造成的压力损失。经推导得出两种挤压铸造方式的临界比压表达式。
4结论
（1）冲头式挤压铸造在较低比压时即可获得高塑性的铸件，柱塞式挤压铸造则需很大的比压才可得到较好塑性的铸件。
（2）冲头式挤压铸造形成合金液的强烈流动，有利于枝晶熔断、脱落，改善了凝固条件。柱塞式挤压铸造虽然也加强了合金液流动，但没有宏观的充型运动。因而对凝固温度范围宽的za43合金，要实现完全补缩，柱塞式挤压铸造需更大的比压进行凝固补缩。
（3）从推导的两种挤压铸造方式的临界比压表达式可知，高厚比对临界比压的影响很大。在高厚比相同时，柱塞式挤压铸造的临界比压大于冲头式挤压铸造，圆柱形铸件的临界比压大于圆筒形铸件。
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