鎂合金具有高比強(qiáng)度、高比彈性模量、高阻尼減震性、高導(dǎo)熱性、高靜電屏蔽性、高機(jī)械加工性和極低的密度等長(zhǎng)處。

　　從20世紀(jì)40年代開端，鎂合金被廣泛地應(yīng)用在轎車、航空、航天等領(lǐng)域，進(jìn)入90年代后期，鎂合金商品開端用于自行車、電子商品以及其他民用領(lǐng)域。

　　當(dāng)用鎂合金制造轎車、飛機(jī)零件時(shí)，可大大減輕重量，下降燃油消耗；當(dāng)選用鎂合金制造手機(jī)、筆記本電腦和一些家用電器的外殼時(shí)，能明顯增強(qiáng)商品的散熱能力和抗震能力，并能有效地減輕對(duì)人體和周圍環(huán)境的電磁輻射危害；當(dāng)選用鎂合金制造轎車零件時(shí)，能增強(qiáng)轎車的安全性和舒適性。因而，世界上鎂合金在轎車和電子器材中的用量都在以20%的速度增加。這是近代金屬工程材料中前所未有的。別的鎂合金可全部回收利用，是有利于環(huán)保的一種綠色金屬，又被譽(yù)為“21世紀(jì)的綠色工程材料”。

   1.鍛造鎂合金的發(fā)展

　　按成形技術(shù)，鎂合金可分為鍛造鎂合金和變形鎂合金，兩者在成分、組織性能上存在很大區(qū)別。鍛造鎂合金首要用于轎車零件、機(jī)件殼罩和電氣構(gòu)件等；變形鎂合金首要用于薄板、擠壓件和鍛件等。鍛造鎂合金比變形鎂合金的應(yīng)用要廣泛得多。本文首要介紹鍛造鎂合金的發(fā)展。

　　鍛造鎂合金大致能夠分為三個(gè)階段：

　　參加鋁和鋅，即Mg類合金可得到與鍛造鋁合金相近的抗拉強(qiáng)度。中國(guó)的ZM5、英國(guó)的L121及美國(guó)的AM80A都屬于這類合金，首要添加元素為鋁，而鋅的含量較低，首要是因?yàn)殇\含量增加時(shí)，容易出現(xiàn)顯微疏松。

　　鋯，常見(jiàn)的含鋯合金系有MgE的首要作用就是細(xì)化鎂合金晶粒，從而進(jìn)步鎂合金的屈服強(qiáng)度，并使鎂合金具有良好的抗疲勞性能和較低的缺口敏感性。缺點(diǎn)仍然是因?yàn)榻Y(jié)晶間隔較寬，容易出現(xiàn)顯微疏松和熱裂傾向。所以當(dāng)前應(yīng)用最多的是不含鋯壓鑄鎂合金Mg合金高溫抗蠕變性能，發(fā)生了以稀土元素為首要組元的鎂合金。

　　銀，銀合金化后能增強(qiáng)時(shí)效強(qiáng)化效應(yīng)，大大進(jìn)步了鎂合金的高溫強(qiáng)度和蠕變抗力，但會(huì)下降合金耐蝕性能。

　　2.鎂合金的液態(tài)成型辦法

　　當(dāng)前，鎂合金的液態(tài)成型仍然以壓力鍛造、重力鍛造為主，鎂合金選用其他鍛造辦法，如低壓鍛造、熔模鍛造等形式較少，其間壓鑄為鎂合金最首要的成型辦法。

　　2.1鎂合金壓鑄

　　壓鑄是鎂合金最首要、應(yīng)用最廣泛的成形技術(shù)。因鎂合金熱流動(dòng)性好，很適合于薄壁件的壓鑄出產(chǎn)。鎂合金壓鑄始于20世紀(jì)20年代中期的德國(guó)VolksWagen轎車公司。以后，美國(guó)、前蘇聯(lián)、日本以及歐洲的一些國(guó)家相繼在轎車制造行業(yè)選用鎂合金壓鑄結(jié)構(gòu)件，如曲軸箱、傳動(dòng)軸外殼、空調(diào)機(jī)外殼、變速箱殼體、駕駛艙儀表板、輪箍、汽缸體、汽缸蓋、分配支架、油泵殼體、過(guò)濾器外殼等。自20世紀(jì)80年代以來(lái),隨著鎂合金成本的不斷下降,鎂合金開端在轎車、核算機(jī)、通訊設(shè)備上得到越來(lái)越多的應(yīng)用,其間絕大部分為鎂合金壓鑄件。

　　盡管世界范圍內(nèi)鎂合金及制備技術(shù)發(fā)展對(duì)比早，但是中國(guó)在解放后才開端有自己的鎂工業(yè)。近幾年來(lái)，隨著中國(guó)轎車工業(yè)、電子通訊工業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)鎂合金壓鑄件的需要與日俱增，中國(guó)的鎂壓鑄行業(yè)發(fā)展很快。中國(guó)鎂合金壓鑄件產(chǎn)值由1995年的1562噸進(jìn)步到2005年的8960噸，7年里產(chǎn)值增加了4倍多，平均年增加率達(dá)60%。利用鎂合金壓鑄件替代傳統(tǒng)鑄鐵、鑄鋼件，甚至替代鋁壓鑄件，正變成制造業(yè)特別是轎車制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。全國(guó)已有許多家工廠在從事鎂合金壓鑄件出產(chǎn)和研究，如深圳、東莞等數(shù)家工廠在出產(chǎn)筆記本電腦外殼、手機(jī)外殼鎂合金壓鑄件等。重慶鎂業(yè)科技股份公司，將以摩托車和輕型轎車用鎂合金及其零部件為要點(diǎn)，同時(shí)開發(fā)鎂合金的各類加工材；青島金谷鎂業(yè)股份公司著力開發(fā)3C電子類商品用鎂合金制品。

　　雖然傳統(tǒng)的壓鑄辦法出產(chǎn)的鎂合金壓鑄件得到廣泛利用，但其不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化,也不能在較高的溫度下運(yùn)用。為了消除這些缺點(diǎn),進(jìn)步壓鑄件的內(nèi)在質(zhì)量,擴(kuò)大壓鑄技術(shù)的運(yùn)用范圍,專家們近些年來(lái)在傳統(tǒng)壓鑄技術(shù)的基礎(chǔ)上研究開發(fā)了一些新的壓鑄技術(shù):如半固態(tài)壓鑄、真空壓鑄、充氧壓鑄和超高速壓鑄法等。這些新技術(shù)在消除鎂合金壓鑄件的鍛造缺點(diǎn),進(jìn)步其力學(xué)性能及外表和內(nèi)在質(zhì)量上均取得良好的效果。其間真空壓鑄以其極低的鑄件含氣量、較好的設(shè)備兼容性和優(yōu)異的鑄件性能等長(zhǎng)處得到了高度重視和大力發(fā)展。

　　2.2鎂合金重力鍛造

　　重力鍛造是鎂合金成型辦法中對(duì)比傳統(tǒng)的，壁厚較厚的鑄件當(dāng)前仍多選用這種辦法。重力鍛造又包括砂型鍛造、金屬模鍛造、半金屬模鍛造、殼型鍛造、熔模鍛造。

　　鎂合金的砂型鍛造經(jīng)歷了自然砂、二氧化碳砂、自硬□□□脂砂的發(fā)展階段。它首要用于航天領(lǐng)域，因?yàn)樗鼈兣c鋁和其他材料相比具有重量輕的長(zhǎng)處。

　　熔模鍛造在鋁合金、鈦合金中應(yīng)用很廣，但在鎂合金中選用的對(duì)比少，尚處于研發(fā)階段。2.3鎂合金低壓鍛造

　　低壓鍛造是介于重力鍛造和高壓鍛造的一種鍛造辦法，具有充型平穩(wěn)，補(bǔ)縮效果良好的特點(diǎn)，同時(shí)密封充型能夠防止鎂合金暴露在大氣中而引起氧化燃燒，是鎂合金成型辦法中一種對(duì)比好的辦法，但長(zhǎng)期以來(lái)這種成型辦法在鎂合金中應(yīng)用很少，首要是人們對(duì)于鎂合金低壓鍛造的進(jìn)程缺乏了解。

　　3.鎂合金鍛造時(shí)存在的疑問(wèn)

　　3.1鎂合金的熔體維護(hù)

　　由于鎂合金液很容易氧化,而且外表生成的氧化膜對(duì)比疏松,因而熔煉鎂合金時(shí),防止氧化至關(guān)重要。鎂合金的熔體維護(hù)首要有兩種辦法,即熔劑維護(hù)和氣體維護(hù)。

　　當(dāng)前國(guó)內(nèi)外常運(yùn)用的維護(hù)熔劑是商品化的RJ系列熔劑。其間，用得最廣泛的RJ鹽和氟鹽。用維護(hù)熔劑熔煉通常會(huì)帶來(lái)以下疑問(wèn)：①氯鹽和氟鹽高溫下易蒸發(fā)發(fā)生有毒氣體，如HCl，HF等。②由于熔劑的密度較大，部分熔劑會(huì)隨同鎂液混入鑄型造成“熔劑夾渣”。③熔劑蒸發(fā)發(fā)生的氣體有可能滲入合金液中，變成材料運(yùn)用進(jìn)程中的腐蝕源，加速材料腐蝕，下降運(yùn)用壽命。因而，尋找氯鹽和氟鹽的代用材料或減少氯鹽和氟鹽的運(yùn)用量，減少污染，進(jìn)步維護(hù)效果，是開發(fā)鎂合金熔煉維護(hù)熔劑的努力目標(biāo)。

　　自20世紀(jì)60年代以來(lái)，一些專家學(xué)者開端尋找氣體維護(hù)劑。經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了對(duì)鎂合金液有必定維護(hù)作用的氣體，如SF6，BF3，CF4，CClF2，CO2等。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步研究，SF6的維護(hù)性能較好，運(yùn)用SF6存在的疑問(wèn)首要是用量的操控疑問(wèn)，出產(chǎn)中如何根據(jù)熔煉維護(hù)狀態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)SF6的壓力、流量，到達(dá)既有利于維護(hù)，又減少SF6用量的意圖，仍是SF6氣體維護(hù)正在有待深入研究的課題。

　　3.2鎂合金鑄件的質(zhì)量疑問(wèn)

　　在鍛造出產(chǎn)中，鑄件的質(zhì)量是諸多因素的綜合反映，是多技術(shù)流程配合的最終體現(xiàn)，與成形技術(shù)、模具條件、環(huán)境狀況等密切相關(guān)。當(dāng)前鎂合金鑄件在出產(chǎn)中會(huì)出現(xiàn)變形、欠鑄、留痕、冷隔、拉痕、縮孔、裂紋等鍛造缺點(diǎn)。有的缺點(diǎn)會(huì)影響后續(xù)工序的加工質(zhì)量，影響性能，下降運(yùn)用壽命，甚至危及安全。為防止缺點(diǎn)發(fā)生，需采納必定技術(shù)對(duì)策，首要從鍛造設(shè)備、出產(chǎn)環(huán)境、原材料等方面提出改進(jìn)意見(jiàn)和對(duì)策，為鍛造技術(shù)指明改進(jìn)方向，進(jìn)步鑄件質(zhì)量。

　　別的鎂合金強(qiáng)度不高，尚不能用于重要的結(jié)構(gòu)件上；耐蝕性低，尤其是耐電化學(xué)腐蝕性能不高；高溫運(yùn)用性能明顯偏低。

　　4.今后的發(fā)展方向

　　4.1鑄型規(guī)劃

　　由于鎂合金的化學(xué)、物理參數(shù)及鍛造特性與鋁合金有很大區(qū)別，因而鑄型規(guī)劃則不能徹底套用鋁合金壓鑄型規(guī)劃原則。由于當(dāng)前實(shí)踐應(yīng)用的鎂合金種類很少，鎂合金鑄型的研究亦未引起重視。隨著鍛造鎂合金種類和數(shù)量的日益增多，研制開發(fā)成本較低的鑄型材料、加工技術(shù)、制定鑄型規(guī)劃原則將變成今后鎂合金鍛造不可忽視的一個(gè)課題。

　　4.2鍛造進(jìn)程數(shù)值模仿

　　經(jīng)過(guò)數(shù)值模仿，在核算機(jī)上進(jìn)行虛擬鍛造成型，觀察鍛造出產(chǎn)全進(jìn)程，了解合金液在充型和凝結(jié)進(jìn)程中發(fā)生的各種現(xiàn)象，為型腔、澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)規(guī)劃提供更科學(xué)的依據(jù)。

　　經(jīng)過(guò)對(duì)充型進(jìn)程流場(chǎng)、溫度場(chǎng)的數(shù)值模仿，能夠較準(zhǔn)確地表達(dá)鍛造成型進(jìn)程中流動(dòng)和傳熱規(guī)律，并可精確地顯示澆不足、冷隔、熱節(jié)的位置，對(duì)進(jìn)步技術(shù)規(guī)劃水平、保證成型鑄件的質(zhì)量和進(jìn)步出產(chǎn)率、延長(zhǎng)模具的運(yùn)用壽命等具有重要意義。而當(dāng)前對(duì)壓鑄鎂合金的充型規(guī)律、充型性能與壓鑄技術(shù)參數(shù)的關(guān)系、充型臨界壁厚等了解甚少，因而，亟需進(jìn)行系統(tǒng)研究。