唐山镁丝市场镁条

压铸是镁合金主要、应用广泛的成形工艺。镁合金有优良的压铸工艺性能：镁合金液粘度低，流动性好，易于充满复杂型腔。用镁合金可以很容易地生产壁厚1.0mm～2.0mm的压铸件，现在小壁厚可达0.6mm。镁压铸件的铸造斜度为1.5，而铝合金是2～3度。镁压铸件的尺寸精度比铝压铸件高50%。镁合金的熔点和结晶潜热都低于铝合金，压铸过程中对模具冲蚀比铝合金小，且不易粘型，其模具寿命可比铝合金件长2—4倍。镁合金件压铸周期比铝件短，因而生产效率可比铝合金提高25%。镁合金铸件的加工性能优于铝合金铸件，镁合金件的切削速度可比铝合金件提高50%，加工耗能比铝合金件低50%。生产经验表明由于生产，热室压铸的镁合金小件的总成本低于冷室压铸的铝合金同样件。

镁合金的凝固和化学性能方面的特点，使得镁合金在消失模铸造中产生了很多问题，特别是浇不足和氧化燃烧。由于镁合金低的密度和比热容，气化泡沫模样所需要的热量来自高温液态镁合金的潜热从而阻碍了充型，而且镁合金的结晶温度范围宽，因此消失模充型时金属液的压头作用小，极易过早停止流动，产生浇不足缺陷。镁合金的化学反应可能通过使用在镁合金砂型铸造工业中应用的阻燃剂和辅助使用高孑L隙率的模样涂料进行控制，还可以采用可控气氛进行防止浇注时的氧化燃烧。另外，高密度的泡沫模样吸收更多的热量，产生更多的液态和气态产物，降低了镁合金的充型性。但泡沫模样在浇注过程中产生的还原性气氛降低甚至阻止镁合金的氧化燃烧，了镁合金在加工成型过程中的安全性，也有利于镁合金熔体的洁净。

目前镁合金的塑性成形过程主要为锻造和挤压，少量为轧制成形，且均需采用热加工方式。因此，变形温度是重要参数，同时变形速率和应力状态也是重要的考虑因素。

1)锻压成形：镁合金锻造性能取决于3个因素：合金的凝固温度、变形速率及晶粒大小。为了良好的加工性能采用具有可锻性的AZ和ZK系镁合金坯料或坯棒。这两系合金可通过添加晶粒细化剂和合金元素得到满意的晶粒尺寸。但铸造组织的晶粒度一般不符合锻造要求，须先将铸锭加以挤压，得到锻造所需晶粒尺寸，再以高变速率锻造成形。镁合金在其固相线温度以下55℃范围内进行锻造，锻造温度过低可能形成裂纹。液压机和低速机械压力机是其模锻的常用设备。

2)挤压成形：镁合金可以挤压成各种管材、棒材和型材。包括带凹角和暗槽的型材，大直径和变截面厚度的薄壁管等难加工的产品。挤压材料也是AZ和ZK系镁合金，温度一般控制在300℃—460℃之间，具体温度的选择还和特定的合号和挤压形状有关。因为镁在变形过程中会产生大量热，所以挤压过程中充分冷却，否则合金温度可能超过固相线温度而导致开裂。

半固态成形技术，是在金属凝固过程中，将结晶过程控制在固—液两相共存温度，并通过剧烈搅拌破碎枝晶组织，从而获得一种金属母液中悬浮一定固相成分的固—液?昆合浆料，再采用压铸、模锻等成形加工工艺进行的金属成形技术。半固态加工，是一种新型、的工艺方法，与传统液态铸造成形相比，具有成形温度低(镁合金可降低100℃左右)，延长模具的寿命，改善生产条件和环境，细化晶粒，减少气孔、缩孔，提高组织致密性，提高铸件质量等优点，被认为是21世纪具有发展前景的精密成形技术之一。根据工艺流程的不同，半固态成形通常分为流变铸造(Rheocasting)和触变铸造(Thixocasting)两类：流变铸造是对冷却过程中的金属液进行搅动，将形成的固相枝晶破碎，形成一定固相分数的半固态金属浆料，然后将浆料注入压铸机或挤压机内成形(俗称“一步法”);而触变铸造是先由连铸等方法制得具有半固态金属组织的锭坯，然后切成所需长度，用二次加热装置再加热到半固态状态，后移送至压铸机等再压铸或挤压成形(俗称“两步法”)。
半固态成形过程一般包括非枝晶组织的制备、二次加热和半固态成形3个步骤。制备非枝晶组织的坯料是半固态成形的前提，机械搅拌法是早采用的方法，其设备构造简单，但工艺参数不易控制，很难产品质量的一致性。目前工业化生产中，应用为广泛的方法有：电磁搅拌法、应变诱发熔化激活法(SIMA)和半固态等温热处理法(SSIT)以及化学晶粒细化法等。

3.1电磁搅拌法

　　利用电磁感应在凝固的金属液中产生感应电流，感应电流在外加磁场的作用下促使金属固液浆料激烈地搅动，使传统的枝晶组织转变为非枝晶组织。一般用于生产直径不大于150mm的棒坯。该方法在很大程度上克服了机械搅拌的缺点，可实现连铸，生产，是目前工业化生产中应用为广泛的一种方法。

3.2应变诱发熔化激活法(SIMA)

　　预先连续铸造出晶粒细小的合金锭，再将合金铸锭进行足够的预变形，然后加热到半固态。在加热过程中，先发生预变形，然后部分熔化，使初生相转变成颗粒状，形成半固态合金材料。此方法对制备较高熔点的非枝晶组织合金具有特的性，但只能制备直径小于60mm的坯料。

3.3半固态等温热处理法

　　在合金熔融状态时加人变质元素，进行常规铸造，然后把锭坯重新加热到固液两相区进行保温处理(半固态等温热处理)，终获得具有触变性的非枝晶组织。主要工艺参数有添量元素的种类、加入量、半固态等温温度和保温时间等。

3.4化学晶粒细化法

　　是近几年开发的新方法。通过添加晶粒细化剂或变质剂，增加外来晶粒数量或改变结晶方式来细化晶粒组织，使生产的锭坯适合于半固态铸造。据报道，挪威NorskHydro公司已经通过化学晶粒细化法与特殊的凝固条件结合制备了镁合金AZ91的细晶粒铸锭。

　　半固态触变成形之前，先要进行局部重熔(二次加热)。应根据加工零件大小分割具有非枝晶组织的坯料，然后将其加热到半固态温度后再进行成形加工。其目的一是为了获得不同工艺所需的固相体积分数，二是将有些工艺(电磁搅拌，化学晶粒细化法等)获得的细小枝晶碎片逐渐长大，并转化成球状结构，从而为触变成形创造有利条件。
近年来，镁合金应用逐年提高，但一些尚待解决的问题使得镁合金的广泛生产受到限制。表现在以下几个方面：镁的化学活性很强，在空气中易氧化，在高温情况下可以发生燃烧，因此熔炼过程中须采用复杂的保护措施。工业中主要采用熔剂保护法和气体保护法。熔剂保护法大缺点是反应过程中产生的有害气体严重污染环境并损害人体健康;而气体保护法中经常采用且具有良好保护效果的SP6气体，但其温室效应是CO：的24

　　900倍12”;镁常温下成形性差，目前工业上应用的多为镁合金压铸件，限制了其它成形方法的运用;镁合金没有像铝合金那样大规模使用的另一个原因是其耐蚀性差，采用表面防护又增加了其生产成本。

　　鉴于以上问题，镁合金研究集中在以下几个方面：熔炼技术。研究表明，镁合金合金化阻燃具有很好的效果;开发和改善镁合金的成形工艺;进一步研究镁合金的表面处理技术，改善其外观和耐蚀性以及高强韧镁合金和耐热镁合金的研究。