前言

镁合金为金属项目结构材料内最轻的材料，近些年在世 界上的使用与日俱增。就物理性质来讲，纯镁的密度是 1.74g/cm3，是钢质的 1/4，锌合金的 1/3，铝合金的 2/3。 密实性地、刚度强、强度高、良好的减震性、可靠性、电磁 屏蔽性、环节节能等为镁合金的特征。

1 真空铸造工艺

真空方法在各行各界中使用较广，在镁合金压铸技术方 面也有使用。镁合金真空铸造就是使用该技术将压铸型腔内 的气体排出，并且还辅助减小气压，让充填成型与合金溶液 中空气抽出，在压力性能下，合金通过型腔凝固，从而获得 成形铸造件。用该铸造技术能够获得高致密性的铸件，在国 内外均使用普遍，其不但使用在机械零件制造，还使用在精 度要求很高的航空航天领域，改良逐渐的致密性和气泡盲孔 问题。实验显示，在 AZ91D 通过真空铸造热处理后，它的力 学性能可获得较大提升。近些年，真空铸造镁合金的生产技 术逐渐完善，逐渐壁厚最小能达到 1.5mm，镁合金强度与韧 性均得到有效提升。如 AZ91D 镁合金屈服强大可达 122MPa， 抗拉性能可达 222.6MPa，伸长率是 3.85%。

2 充氧铸造工艺

镁在元素周期表内排列考前，是活性很高的物质。镁合 金易于和氧气或是企业活性物质反应，充氧铸造工艺就是使 用该特征来实施压铸的。让溶液进到型腔内，和氧气等活性 物质反应形成金属氧化物分布在铸件内，由此能够减少镁合 金中的气孔，增加镁合金的致密性与力学性能。和普通铸件 相比，充氧铸造的力学性能大大提高。若在热处理基础上增 加力学性能，就能够使用充氧铸造；在其密度要求很高、温 度很好和需要焊接铸件的条件下也能够使用充氧铸造。比如 在一般铸造条件下，AM60HP 铸件的屈服极限是 118-147MPa， 抗拉性能 235-245MPa，伸长率是 4%-10%，但在充氧铸造条 件下， AM60HP 铸件的屈服极限能达到 137-147MPa，抗拉性 能能达到 265-274MPa，伸长率能大 16%-19%。

3 挤压铸造工艺

使用高压让镁溶液低速进到型腔内，凝固与微小的塑性 变化以后得到镁合金的这种方法便是挤压铸造。使用这种铸 造技术所获得的镁合金具有较高的致密性、良好的力学性能 和很高的尺寸精度等，对镁合金的疏松、气孔等问题有较好 的改良作用，另外，得到的镁合金还能够直接实施热处理技 术，以获得更细致的组织晶粒。通过研究显示，在观察稀土 铸件的显微组织时，得知挤压压铸 Mg-Nd-Gd-Zn-Zr 稀土铸 件将对其自身的结构晶粒细化，而且提高了其固溶强化的性 能。另外， 对于挤压压铸稀土铸件，在其蠕变性能上也有较 大的提升。相关研究者对机械轮毂进行了诸多研究，使用挤 压压铸铸件而制造的轮毂具有较好的力学性能，而且生产工 艺上流程较短，制造效率也很高。

4 半固态触变注射成形工艺

半固态触变注射成形工艺就是一种使用注塑成形机理 使半固态的物质通过触变而获得镁合金的成形技术。触变注 射成形，极易使人想到模型的注射成形技术，这两种技术在 原理上非常相似。半固态触变注射成形工艺对铸件的加工成 形非常有效，获得的组织更加致密、尺寸精度较高，而且成 形温度偏低，操作方便、安全、高效、拥有环保的优势。

5 连续铸轧成形工艺

现阶段，连续铸轧成形工艺是镁合金研究方面的重点， 其是在两个领域相反的旋转辊之间引入镁合金溶液，经过迅 速凝固来转变其形态。该技术具有迅速凝固的特征，使得部 分气孔、晶粒等表面问题来不及制造，生成一种致密性很高、 晶粒组织细小的镁合金铸件[4]。另外，其还转变了以往镁合 金铸造技术冗长的工艺流程，从而减少成本，降低因长时间 压铸而产生的氧化损失，对国内铸件的深度使用有跨越性的 作用。

6 真空低压消失模压铸工艺

真空低压消失模压铸工艺是一种把低压铸造与真空消 失模压铸融合为一体的新型压铸技术，同时改造了压铸设备。 该压铸方法主要使用在较为繁复的镁合金元件的液态成形， 镁合金逐渐精度很高，特别是它改良了重大消失模内铸件易 产生的浇不足和冷隔等缺陷。

7 铸锻双控成形工艺

铸锻双控成形工艺集中了液态铸造和模锻两者的优势， 在达到逐渐成形的过程中还确保了其精度与性能的要求[5]。 液态铸锻双控成形包含熔料进入、合模、充型、模锻、开模、 顶出等内容，和模具生产工艺相似，其主要用在高精度复杂 零件的制造，处理了缩孔与疏松等缺陷。

8 半连续压铸技术

半连续压铸方法具有结晶迅速、化学成分区域偏析减少、 气孔等问题减少等优势，并且它的成品率很高、连续性强。 在半连续压铸技术中最为关键的步骤为二次冷却。二次冷却 技术直接关系到逐渐质量的高低，如果管理不好将会产生内 部裂缝、气泡、缩孔等问题。半连续压铸技术使用范围广泛， 其节省了资源、减少了成本，而且提升了工作效率。

9 结语

铝合金实施真空低压消失模壳型铸造组织细小、密度优 于消失模铸造， 并且实施 T6 热处理之后抗拉强度、伸长率 以及布氏硬度也显著高于消失模铸造工艺。真空低压消失模 壳型铸造工艺拉伸断裂多为韧性断口， 消失模铸造工艺拉伸 断裂多为脆性断口。因此， 真空低压消失模壳型铸造工艺铝 合金组织性能优于消失模铸造工艺。