日本熊本大學鎂國際研究中心與東邦金屬公司和福田金屬箔粉工業(yè)公司共同制造出了直徑僅30微米（0.03毫米）的超細鎂合金金屬絲，大幅更新了鎂合金金屬絲直徑的細世界記錄。 而且，此次制造的超細金屬絲還打破了以往的常識，大幅更新了超細鎂合金金屬絲的機械強度記錄，具備令人吃驚的788MPa機械強度（屈服強度）。 鎂在實用金屬中為重量輕的金屬。 與其他金屬相比，鎂用于人體時的安全性比較高，而且具備終能在體內(nèi)分解吸收的特性，因此作為體內(nèi)植入型醫(yī)療器械用材料得到了全世界的廣泛關(guān)注。 實際的體內(nèi)植入型醫(yī)療器械需要使用直徑30微米的鎂合金金屬絲，但憑借以前的技術(shù)，50微米已達到極限。
近年來對輕質(zhì)材料的需求越來越大，鎂合金作為結(jié)構(gòu)材料由于具有比重小、比強度和比剛度高、導熱和導電性好、切削加工性好、優(yōu)良的阻尼性和電磁屏蔽性、易于加工成形和回收等優(yōu)點，因此廣泛應用于汽車、電子、通訊等行業(yè)，被譽為"21世紀的綠色工程材料”。
根據(jù)成形工藝的不同，鎂合金材料主要分為鑄造鎂合金和變形鎂合金兩大類。前者主要通過鑄造獲得鎂合金產(chǎn)品。包括砂型鑄造、永久型鑄造、熔模鑄造、消失模鑄造、壓鑄等。其中壓鑄是成熟、應用廣的技術(shù)。而后者則是通過變形生產(chǎn)尺寸多樣的板、棒、管、型材及鍛件產(chǎn)品。并且可以通過材料組織的控制和熱處理工藝的應用，獲得更高的強度、更好的延展性、更好的力學性能，從而滿足更多結(jié)構(gòu)件的需要。另外，鎂合金的半固態(tài)成形作為一種新型鑄造技術(shù)也得到了廣泛的研究與應用。
AZ系列合金AZ91具有良好的鑄造性能和高的屈服強度，其壓鑄件廣泛應用于汽車座椅、變速箱外殼等多種形式部件。AM系列合金AM50、AM60具有較高的延伸率和韌性，用于抗沖擊載荷、安全性高的場合如車輪、車門等。AS系列的鎂合金AS41、AS21和AE系列的AFA2是20世紀70年代開發(fā)的耐熱壓鑄鎂合金。
鎂合金壓鑄中廣泛采用冷、熱室壓鑄方法。一般薄壁鑄件采用熱室壓鑄機，厚壁鑄件采用冷室壓鑄機。鎂合金熱室壓鑄機是目前國外使用數(shù)量多的鎂合金壓鑄設備，具有生產(chǎn)，澆注溫度低，注型壽命長，易實現(xiàn)熔體保護等特點。主要缺點是設備成本和維修費用較高。
鎂合金壓鑄時，合金液沖填壓型時的高速湍流運動，使腔內(nèi)氣體無法排出，會導致組織疏松，甚至鑄件表面鼓包或變形。壓鑄工藝參數(shù)如壓力、速度、熔體溫度、模具溫度等對鑄件性能都有顯著影響。許多新壓鑄方法，包括真空壓鑄、充氧壓鑄和擠壓鑄造等一定程度上克服了以上缺點，減少了鑄件組織疏松和氣孔等缺陷，提高了鑄件致密度。美國俄亥俄州精密成型公司C.Rozak介紹了鎂合金的金屬壓縮成型技術(shù)(MCF)在整個鑄件表面加壓的成型方法，在壓力下凝固，改善了微觀組織，減少了晶粒尺寸和孔隙率，鑄件致密均勻，可用于生產(chǎn)性能要求高、形狀復雜的鑄件。
鎂合金的凝固和化學性能方面的特點，使得鎂合金在消失模鑄造中產(chǎn)生了很多問題，特別是澆不足和氧化燃燒。由于鎂合金低的密度和比熱容，氣化泡沫模樣所需要的熱量來自高溫液態(tài)鎂合金的潛熱從而阻礙了充型，而且鎂合金的結(jié)晶溫度范圍寬，因此消失模充型時金屬液的壓頭作用小，極易過早停止流動，產(chǎn)生澆不足缺陷。鎂合金的化學反應可能通過使用在鎂合金砂型鑄造工業(yè)中應用的阻燃劑和輔助使用高孑L隙率的模樣涂料進行控制，還可以采用可控氣氛進行防止?jié)沧r的氧化燃燒。另外，高密度的泡沫模樣吸收更多的熱量，產(chǎn)生更多的液態(tài)和氣態(tài)產(chǎn)物，降低了鎂合金的充型性。但泡沫模樣在澆注過程中產(chǎn)生的還原性氣氛降低甚至阻止鎂合金的氧化燃燒，保證了鎂合金在加工成型過程中的安全性，也有利于保證鎂合金熔體的潔凈優(yōu)質(zhì)。
半固態(tài)成形過程一般包括非枝晶組織的制備、二次加熱和半固態(tài)成形3個步驟。制備非枝晶組織的坯料是半固態(tài)成形的前提，機械攪拌法是早采用的方法，其設備構(gòu)造簡單，但工藝參數(shù)不易控制，很難保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。目前工業(yè)化生產(chǎn)中，應用為廣泛的方法有：電磁攪拌法、應變誘發(fā)熔化激活法(SIMA)和半固態(tài)等溫熱處理法(SSIT)以及化學晶粒細化法等。
3.1電磁攪拌法
利用電磁感應在凝固的金屬液中產(chǎn)生感應電流，感應電流在外加磁場的作用下促使金屬固液漿料激烈地攪動，使傳統(tǒng)的枝晶組織轉(zhuǎn)變?yōu)榉侵ЫM織。一般用于生產(chǎn)直徑不大于150mm的棒坯。該方法在很大程度上克服了機械攪拌的缺點，可實現(xiàn)連鑄，生產(chǎn)，是目前工業(yè)化生產(chǎn)中應用為廣泛的一種方法。
3.2應變誘發(fā)熔化激活法(SIMA)
預先連續(xù)鑄造出晶粒細小的合金錠，再將合金鑄錠進行足夠的預變形，然后加熱到半固態(tài)。在加熱過程中，先發(fā)生預變形，然后部分熔化，使初生相轉(zhuǎn)變成顆粒狀，形成半固態(tài)合金材料。此方法對制備較高熔點的非枝晶組織合金具有獨特的性，但只能制備直徑小于60mm的坯料。
3.3半固態(tài)等溫熱處理法
在合金熔融狀態(tài)時加人變質(zhì)元素，進行常規(guī)鑄造，然后把錠坯重新加熱到固液兩相區(qū)進行保溫處理(半固態(tài)等溫熱處理)，終獲得具有觸變性的非枝晶組織。主要工藝參數(shù)有添量元素的種類、加入量、半固態(tài)等溫溫度和保溫時間等。
3.4化學晶粒細化法
是近幾年開發(fā)的新方法。通過添加晶粒細化劑或變質(zhì)劑，增加外來晶粒數(shù)量或改變結(jié)晶方式來細化晶粒組織，使生產(chǎn)的錠坯適合于半固態(tài)鑄造。據(jù)報道，挪威NorskHydro公司已經(jīng)通過化學晶粒細化法與特殊的凝固條件結(jié)合制備了鎂合金AZ91的細晶粒鑄錠。
半固態(tài)觸變成形之前，先要進行局部重熔(二次加熱)。應根據(jù)加工零件大小精確分割具有非枝晶組織的坯料，然后將其加熱到半固態(tài)溫度后再進行成形加工。其目的一是為了獲得不同工藝所需的固相體積分數(shù)，二是將有些工藝(電磁攪拌，化學晶粒細化法等)獲得的細小枝晶碎片逐漸長大，并轉(zhuǎn)化成球狀結(jié)構(gòu)，從而為觸變成形創(chuàng)造有利條件。
近年來，鎂合金應用逐年提高，但一些尚待解決的問題使得鎂合金的廣泛生產(chǎn)受到限制。表現(xiàn)在以下幾個方面：鎂的化學活性很強，在空氣中易氧化，在高溫情況下可以發(fā)生燃燒，因此熔煉過程中須采用復雜的保護措施。工業(yè)中主要采用熔劑保護法和氣體保護法。熔劑保護法大缺點是反應過程中產(chǎn)生的有害氣體嚴重污染環(huán)境并損害人體健康;而氣體保護法中經(jīng)常采用且具有良好保護效果的SP6氣體，但其溫室效應是CO：的24
900倍12”;鎂常溫下成形性差，目前工業(yè)上應用的多為鎂合金壓鑄件，限制了其它成形方法的運用;鎂合金沒有像鋁合金那樣大規(guī)模使用的另一個原因是其耐蝕性差，采用表面防護又增加了其生產(chǎn)成本。
鑒于以上問題，鎂合金研究集中在以下幾個方面：熔煉技術(shù)。研究表明，鎂合金合金化阻燃具有很好的效果;開發(fā)和改善鎂合金的成形工藝;進一步研究鎂合金的表面處理技術(shù)，改善其外觀和耐蝕性以及高強韌鎂合金和耐熱鎂合金的研究。
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