镁合金具有高比强度、高比弹性模量、高阻尼减震性、高导热性、高静电屏障性、高机械加工性和极低的密度等利益。
年夜20世纪40年月起头，镁合金被普遍地应用在汽车、航空、航天等规模，进入90年月后期，镁合金产物起头用于自行车、电子产物以及其他平易近用规模。
当用镁合金建造汽车、飞机零件时，可年夜年夜减轻重量，降低燃油耗损；当采用镁合金制造手机、标识表记标帜本电脑和一些家用电器的外壳时，能显著增强产物的散热能力和抗震能力，并能有用地减轻对人体和四周情形的电磁辐射风险；当采用镁合金制造汽车零件时，能增强汽车的平安性和舒适性。是以，世界膳缦憔合金在汽车和电子器材中的用量都在以20％的速度增添。这是近代金属工程充溢中前所文暌剐的。此外镁合金可全数收受接管操作，是有利于环保的一种绿色金属，又被誉为“21世纪的绿色工程材料”。
1．锻造镁合金的成长
按成形工艺，镁合金可分为锻造镁合金和变形镁合金，两者在成分、组织机能上存在很年夜差异。锻造镁合金首要用于汽车零件、机件壳罩和电气构件等；变形镁合金首要用于薄板、挤压件和锻件等。锻造镁合金比变形镁合金的应用要普遍得多。本文首要介绍锻造镁合金的成长。
锻造镁合金年夜致可以分为三个阶段：
（1）第一个阶段是一个基本阶段首要在镁中插手铝和锌，即Mg-A1-Zn系合金。这类合金可获得与锻造铝合金四周的抗拉强度。我国的ZM5、英国的 L121及美国的AM80A都属于这类合金，首要添加元素为铝，而锌的含量较低，主若是因为锌含量增添时，轻易呈现显微松散。
（2）第二个阶段是一个改良阶段在镁中插手锆，常见的含锆合金系有Mg-Zn-Zr，Mg-RE-Zr等。锆在镁合金中的首要浸染就是细化镁合金晶粒，年夜而提高镁合金的屈就强度，并使镁合金具有精采的抗委靡机能和较低的缺口敏感性。错误谬误仍然是因为结晶距离较宽，轻易呈现显微松散和热裂倾向。所以今朝应用最多的是不含锆压铸镁合金Mg- Al。此外为了提高镁合金高温抗蠕变机能，发生了以稀土元素为首要组元的镁合金。
（3）第三个阶段是提高阶段 在镁合金中插手银，银合金化后能增强时效强化效应，年夜年夜提高了镁合金的高温强度和蠕变抗力，但会降低合金耐蚀机能。
2．镁合金的液态成型体例
当前，镁合金的液态成型仍然以压力锻造、重力锻造为主，镁合金采用其他锻造体例，如低压锻造、熔模锻造等形式较少，其中压铸为镁合金最首要的成型体例。
2.1 镁合金压铸
压铸是镁合金最首要、应用最普遍的成形工艺。因镁合金热流动性好，很适合于薄壁件的压铸出产。镁合金压铸始于20世纪20年月中期的德国 VolksWagen 汽车公司。之后，美国、前苏联、日本以及欧洲的一些国家接踵在汽车制造行业采用镁合金压铸结构件，如曲轴箱、传动轴外壳、空调机外壳、变速箱壳体、驾驶舱仪表板、轮箍、汽缸体、汽缸盖、分配支架、油泵壳体、过滤器外壳等。自20 世纪80 年月以来,跟着镁合蕉旧本的不竭降低,镁合金起头在汽车、计较机、通信设惫亓到越来越多的应用,其中绝年夜部门为镁合金压铸件。
尽管世界规模内镁合金及制备手艺成长斗劲早，可是我国在解放后才起头有自己的镁工业。近几年来，跟着我国汽车工业、电子通信工业的飞速成长，对镁合金压铸件的需求一日千里，我国的镁压铸行业成长很快。我国镁合金压铸件产量由1995年的1562吨提高到2005年的8960吨，7年迈产量增添了4倍多，平均年增添率达60％。操作镁合金压铸件庖代传统铸铁、铸钢件，甚至庖代铝压铸件，正成为制造业出格是汽车制造业的成长趋向。全国已有良多家工场在年夜事镁合金压铸件出产和研究，如深圳、东莞等数家工场在出产标识表记标帜本电脑外壳、手机外壳镁合金压铸件等。重庆镁业科技股份公司，将以摩托车和轻型汽车用镁合金及其零部件为重点，同时开发镁合金的各类加工材；青岛金谷镁业股份公司出力开发3C电子类产物用镁合金制品。
虽然传统的压铸体例出产的镁合金压铸件获得普遍操作，但其不能进行热措置强化,也不能在较高的温度下使用。为了消弭这些缺陷,提高压铸件的内在质量,扩年夜压铸手艺的使用规模,专家们近些年来在传统压铸工艺的基本上研究开发了一些新的压铸手艺:如半固态压铸、真空压铸、充氧压铸和超高速压铸法等。这些新手艺在消弭镁合金压铸件的锻造缺陷,提高其力学机能及概况和内在质量上均取得精采的效不美观。其中真空压铸以其极低的铸件含气量、较好的设备兼容性和优异的铸件机能等利益获得了高度正视和鼎力成长。
4.1 铸型设计
2.2 镁合金重力锻造
重力锻造是镁合金成型体例中斗劲传统的，壁厚较厚的铸件今朝仍多采用这种体例。重力锻造又搜罗砂型锻造、金属模锻造、半金属模锻造、壳型锻造、熔模锻造。
因为镁合金液很轻易氧化,而且概况生成的氧化膜斗劲松散,是以熔炼镁合金时,防止氧化至关主要。镁合金的熔体呵护首要有两种体例,即熔剂呵护和气体呵护。
镁合金的砂型锻造履历了自然砂、二氧化碳砂、自硬树脂砂的成长阶段。它首要用于航天规模，因为它们与铝和其他材料对比具有重量轻的利益。
熔模锻造在铝合金、钛合金中应用很广，但在镁合金中采用的斗劲少，尚处于研发阶段。
因为镁合金的化学、物理参数及锻造特征与铝合金有很年夜差异，是以铸型设计则不能完全套用铝合金压铸型设计原则。因为今朝现实应用的镁合金种类很少，镁合金铸型的研究亦未引起正视。跟着锻造镁合金种类和数目的日益增多，研制开发成本较低的铸型材料、加工工艺、拟定铸型设计原则将成为此后镁合金锻造不成轻忽的一个课题。
低压锻造是介于重力锻造和高压锻造的一种锻造体例，具有充型平稳，补缩效不美观精采的特点，同时密封充型可以防止镁合金吐露在年夜气中而引起氧化燃烧，是镁合金成型体例一一种斗劲好的体例，但持久以来这种成型体例在镁合金中应用很少，主若是人们对于镁合金低压锻造的过程缺乏体味。
3．镁合金锻造时存在的问题
3.1 镁合金的熔体呵护
今朝国内外常使用的呵护熔剂是商品化的RJ系列熔嫉奔此鱿脯用得最普遍的RJ-2熔剂的组分首要为氯盐和氟盐。用呵护熔剂熔炼凡是会带来以下问题：①氯盐和氟盐高温下易挥发发生有毒气体，如HCl，HF等。②因为熔剂的密度较年夜，部门熔剂会伴同镁液混入铸型造成“熔剂夹渣”。③熔剂挥发发生的气体有可能渗入合金液中，成为材料使用过程中的侵蚀源，加速材料侵蚀，降低使用寿命。是以，寻找氯盐和氟盐的代用材料或削减氯盐和氟盐的使用量，削减污染，提高呵护效不美观，是开发镁合金熔炼呵护熔剂的全力方针。
自20世纪60年月以来，一些专家学者起头寻找气体呵护剂。经由过程年夜量尝试，发现了对镁合金液有必然呵护浸染的气体，如SF6，BF3，CF4， CClF2，CO2等。经由过程进一步研究，SF6的呵护机能较好，使用SF6存在的问题主若是用量的节制问题，出产中若何按照熔炼呵护状况自动调节SF6的压力、流量，达到既有利于呵护，又削减SF6用量的目的，仍是SF6气体呵护正在有待深切研究的课题。
3.2 镁合金铸件的质量问题
在锻造出产中，铸件的质量是诸多身分的综合纺暌钩，是多工艺流程配合的最终浮现，与成形工艺、模具前提、情外形况等慎密亲密相关。今朝镁合金铸件在出产中会呈现变形、欠铸、留痕、冷隔、拉痕、缩孔、裂纹等锻造缺陷。有的缺陷会影响后续工序的加工质量，影响机能，降低使用寿命，甚至危及平安。为避免缺陷发生，需采纳必然工艺对策，首要年夜锻造设备、出产情形、原材料等方面提出改良定见和对策，为锻造工艺指明改良标的目的，提高铸件质量。
此外镁合金强度不高，尚不能用于主要的结构件上；耐蚀性低，尤其是耐电化学侵蚀机能不高；高温使用机能较着偏低。
2.3 镁合金低压锻造
4．此后的成长标的目的
4.2 锻造过程数值模拟
经由过程数值模拟，在计较机长进行虚拟锻造成型，不雅察看锻造出产全过程，领齐集金液在充型和凝固过程中发生的各类现象，为型腔、浇注系统和排溢系统设计供给更科学的依据。
经由过程对充型过程流场、温度场的数值模拟，能够较切确地表达锻造成型过程中流动和传热纪律，并可切确地显誓婢郴足、冷隔、热节的位置，对提高工艺设计水平、保证成型铸件的质量和提横跨产率、延迟模具的使用寿命等具有主要意义。而今朝对压铸镁合金的充型纪律、充型机能与压铸工艺参数的关系、充型临界壁厚等体味甚少，是以，亟需进行系统研究。
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