鑄造鎂合金是目前應(yīng)用多的鎂合金，其鑄造方法主要有：砂型鑄造、模鑄造、半模鑄造、熔模鑄造、擠壓鑄造、低壓力鑄造和高壓鑄造等。鑄造鎂合金主要應(yīng)用于汽車零件、 機(jī)件殼罩和電器構(gòu)件等。 鑄造鎂合金多采用壓鑄工藝生產(chǎn)， 其主要特點(diǎn)是生產(chǎn)、精度高、表面質(zhì)量好、鑄態(tài)組織優(yōu)良、可生產(chǎn)薄壁及復(fù)雜形狀的構(gòu)件等。

鎂合金與鋼鐵、鋁合金一樣，都屬于金屬結(jié)構(gòu)材料，都可以通過機(jī)械加工、熔煉鑄造鍛壓、焊接熱處理等方式進(jìn)行生產(chǎn)加工[6]。一般地，鎂合金按照合金系的不同主要分為五大類：Mg-Al 系合金、Mg-Zn 系合金、Mg-Mn 系合金、Mg-RE 系合金、Mg-Li 系合金。按照生產(chǎn)加工方式的不同分為兩大類：鑄造鎂合金、變形鎂合金[7]。

在采用傳統(tǒng)技術(shù)壓鑄時(shí)，熔體呈高速紊流和彌散狀態(tài)充填壓鑄型腔，腔內(nèi)氣體（空氣、保護(hù)氣體和模具表面潤滑劑揮發(fā)氣體）無法排出，形成高壓微孔或溶于合金內(nèi)，抑或在充模過程中形成氣隔，使充模過程中斷。氣孔中的氣體在高溫下析出或脹大，使鑄件變形和表面鼓包。因此，用傳統(tǒng)壓鑄工藝生產(chǎn)的鎂合金工件，不能進(jìn)行熱處理或在較高溫度下工作。

近30年來，為了克服這些缺陷、提高其質(zhì)量和拓寬壓鑄技術(shù)的應(yīng)用范圍，科技工作者開發(fā)出了新的壓鑄工藝，如真空壓鑄、充氧壓鑄和半固態(tài)壓鑄等。與傳統(tǒng)壓鑄工藝相比，新工藝在消除壓鑄件鑄造缺陷和提高力學(xué)性能、表面及內(nèi)在品質(zhì)等多方面具有性。

真空壓鑄

真空壓鑄是通過在鑄造過程中，排除型腔內(nèi)氣體而消除或減少壓鑄件內(nèi)氣孔和溶解氣體以提高壓鑄件的力學(xué)性能和表面質(zhì)量。真空壓鑄的大沖頭速度可達(dá)10m/s，充型時(shí)間20s~30s，工件小壁厚1.5mm~2mm，強(qiáng)度性能可提高10%以上，韌性可提高20%~50%。此外，真空壓鑄還可以提高AM50合金的伸長率，由普通壓鑄的15%上升到19%。

20多年前，真空壓鑄AM60B合金汽車輪和方向盤就已獲得應(yīng)用，但真空壓鑄對(duì)鎂合金工件性能的提高遠(yuǎn)不如鋁合金明顯，因未受到重視，真空壓鑄鎂合金工藝的開拓也不強(qiáng)勁。

充氧壓鑄

充氣壓鑄又稱無氣孔壓鑄，是在鎂熔體充型前，將氧或其他活性氣體充入型腔，置換型腔內(nèi)的空氣。鎂熔體充型時(shí)與活性氣體反應(yīng)，生成MgO微粒，彌散地分布于壓鑄件內(nèi)，從而清除了壓鑄件中的氣體，使鎂合金壓鑄件可以進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。日本輕金屬公司率先用充氧壓鑄工藝生產(chǎn)出了AZ91合金計(jì)算機(jī)整體磁頭支架、汽車車輪等。

壓縮成型

美國俄亥俄精密成型公司開發(fā)的壓縮成型法，是向整個(gè)壓鑄件表面施加壓力，鎂合金在壓力作用下凝固，改善了合金的顯微組織，晶粒細(xì)化，使得空隙率大大下降，鑄件組織致密均勻，可用于生產(chǎn)性能要求高、形狀復(fù)雜的鎂合金零件。

擠壓鑄造

擠壓鑄造是壓力鑄造的一種，早出現(xiàn)在1819年英國的一份專利中。德國1931年制出世界首臺(tái)擠壓鑄造機(jī)，隨后，在蘇聯(lián)得到廣泛應(yīng)用，但直到20世紀(jì)60年代，在北美、歐洲和日本才開始應(yīng)用。北美壓鑄協(xié)會(huì)（NADAC）給擠壓鑄造下的定義是采用低的充型速度和小的擾動(dòng)，使金屬熔體在高壓下凝固，以獲得可熱處理的、致密度高的鑄件鑄造工藝。實(shí)驗(yàn)證明，在充型速度小于2m/s、充型壓力大于70MPa，即可獲得組織和性能良好的鑄件。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2022年，全世界約有365臺(tái)擠壓鑄造機(jī)，大都用于鑄造汽車、自行車、空調(diào)器、閥和泵等零件。

合金熔體被注入型腔內(nèi)，在擠壓鑄造機(jī)沖頭的機(jī)械壓力作用下，被擠壓成型，并在壓力作用下凝固，鑄件組織致密，很少有氣孔、疏松、疏孔等缺陷，顯微組織細(xì)小均勻，有時(shí)鑄件的力學(xué)性能幾乎與鍛件的相等。鑄件在壓力狀態(tài)下凝固成型，不會(huì)變形開裂，工藝簡單，操作方便靈活，自動(dòng)化水平高，成品率高。多用于生產(chǎn)強(qiáng)度高、氣密性好的零件，特別是薄板類鑄件，如各種閥體、機(jī)架、汽車輪盤、車門等。

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