镁合金铸造技术的研发动态

　　在众多传统金属矿产资源趋于枯竭、节能和环保观念受到高度重视的今天，加速镁的开发和应用已经成为人类社会可持续发展的重要措施之一。镁合金的铸造技术在许多方面都需要进一步的发展和完善。我国有丰富的镁资源，有广阔的镁铸件的应用空间，为了适应快速发展的高品质镁合金产品的要求，镁合金铸造技术需要加快研发步伐，在传统方法的基础上探索出新的改革。
　　
　　一．液态压铸锻造双控成型技术。这是哈尔滨工业大学与香港佳瑞集团近年合作研发的一种新型工艺，可以在同一成型过程中连续完成压铸和锻造两种工艺，同时实现对零件形状、尺寸和性能的控制。铸锻双控成型不仅可以像压铸一样控制零件形状和尺寸，而且可以使零件产生塑性变形，强度得到较大提高，因此适合生产形状复杂和高强度的汽车零部件和其他结构件。铸锻双控成形机将压铸工艺和锻造工艺在一台设备中实现。目前，采用该技术已经成功生产出镁合金宝马摩托车缸体零件。
　　
　　二．充氧压铸技术。该技术是在金属液充模前，将氧气或其他活性气体充入模穴，置换模穴内的空气，金属液充模时，活性气体与金属液反应生成金属氧化物微粒弥散分布在压铸件内，可消除压铸件内的气体，使压铸件可热处理强化。铸型充氧不但消耗氧气，还增加了铸造循环时间，故充氧压铸件比普通压铸件的价格要贵10%～15%，但采用充氧压铸后减少了铸件废品率，提高了性能，节省了机械加工费用，综合起来考虑，对质量要求较高的铸件反而可以节约成本10%~30%。因此，充氧压铸特别适合于需要热处理提高力学性能、有气密性要求、在较高温度下使用或需要焊接组合的压铸件。日本轻金属株式会社采用充氧压铸法已生产出镁合金摩托车轮和汽车轮，镁轮的重量比铝轮减轻重量15%。
　　
　　三．真空压铸技术。普通压铸由于需要在高速下充型，压室和型腔中的部分气体难以通过排气孔和溢流槽排出。镁合金压铸件中常含有大量的层状孔穴形的铸态缺陷。这是由于镁合金在凝固收缩过程中，因凝固区域较宽，易于产生枝晶，被枝晶封闭的局部地区因液体补缩受阻而形成负压，成为卷入气体析出的有利位置。镁合金中的疏松有利于气孔的形成，而气体又助长了疏松的长大。显然，若能控制和减少镁合金中的气体卷入量，就会降低镁合金中的缩松量和缩松倾向，改善压铸件的力学性能。采取真空压铸工艺可以减少压铸件中的气体含量。上海交通大学采用真空压铸技术已成功生产出镁合金减震塔。
　　
　　四．半固态压铸技术。该技术综合了传统的铸造和锻造两种成形方法的优点，既可以提高零件的力学性能，也可以成形形状复杂的零部件，具有、、节能和近终成形等优点。美国DowChemical公司已研发出镁合金半固态触变压铸成形的工艺与设备。