鎂合金是目前工程應(yīng)用中較輕的工程金屬材料，具有比重輕、導(dǎo)熱性好、電磁屏蔽能力強(qiáng)、易于回收等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是21世紀(jì)較富于開(kāi)發(fā)和應(yīng)用潛力的“綠色材料”，目前已在汽車電子、航天、通訊等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。
一、鎂合金材料優(yōu)點(diǎn)
1、重量輕
鎂合金作為一種輕質(zhì)金屬結(jié)構(gòu)材料，其密度為鋁的2／3、鋼的1／4；在同等剛性條件下， 1Kg鎂合金的堅(jiān)固度等于18Kg鋁和2.1Kg鋼，這一特性對(duì)于現(xiàn)代手提類產(chǎn)品的重量減輕及車輛能耗減少有重要意義。
2、吸震性能高
鎂有極好的滯彈吸震性能，可吸收震動(dòng)與噪音。在相同載荷下，其減振性是鋁的100倍、鈦合金的300~500倍，抗沖擊性是塑料的20倍。用于設(shè)備機(jī)殼可減少噪音傳遞、提高防沖擊與防凹陷能力。
3、切削性能良好
鎂有良好的切削性能，能接受較高的切削速度，可減少切削加工時(shí)間，延長(zhǎng)刀具使用壽命；有優(yōu)良的表面光潔度，并可一次切削獲得，極少出現(xiàn)積屑瘤；有良好的斷屑特性及溫度傳導(dǎo)性，可免于使用冷卻液或潤(rùn)滑液。
4、再生性
廢舊鎂合金鑄件可再熔化作為AZ91D、AM50或AM60的二次材料進(jìn)行鑄造。由于壓鑄件的需求不斷增長(zhǎng)，可回收的能力是非常重要的，也更符合環(huán)保要求。
二、鎂合金成型方法和加工工藝
由于鎂合金的各種優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外都積極開(kāi)展了鎂合金成型的技術(shù)和設(shè)備研發(fā)，目前采用較多的鎂合金成型方法和主要工藝如下表所示。
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成型方法 |
主要工藝 |
優(yōu)點(diǎn) |
缺點(diǎn) |
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液態(tài)成型 |
壓鑄法 |
產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、生產(chǎn)率高 |
夾雜和氣孔多、成型后難熱處理、尺寸凈成型差，不適用薄壁殼體零件類加工 |
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半固態(tài)成型 |
觸變注射成型 |
鑄造缺陷少，產(chǎn)品的力學(xué)性能、尺寸精度、表面和內(nèi)在質(zhì)量高 |
技術(shù)復(fù)雜、對(duì)設(shè)備要求高 |
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塑性成型 |
軋制、熱擠壓、沖壓 |
變形鎂合金的二次成型，對(duì)技術(shù)和設(shè)備的要求不高 |
無(wú)法進(jìn)行鎂合金的二次塑性深加工 |
三、鎂合金超塑性成型
金屬及合金在一定條件下的流變應(yīng)力應(yīng)變速率敏感性指數(shù)m大于0.3，表現(xiàn)出特大伸長(zhǎng)率（200%~3000%）的性能稱為超塑性。鎂合金的室溫變形能力低，但是在超塑性狀態(tài)下卻有很高的塑性，可利用超塑性加工形狀復(fù)雜的零件與模鍛件。
超塑性加工鎂合金產(chǎn)品的主要有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、成品率高
成品率可達(dá)90%以上，且產(chǎn)品表面缺陷少，可減少后續(xù)工序與生產(chǎn)成本。例如，日本用不同方法生產(chǎn)鎂合金筆記本電腦外殼，壓鑄法的成品率只有70%，而超塑性成形法的可達(dá)91%。（圖為尚晞科技使用鎂合金薄板成型設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品，厚度0.7mm）
2、產(chǎn)品厚度薄
用超塑性工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品，厚度比壓鑄件及半固態(tài)壓鑄件產(chǎn)品要薄很多。例如用超塑沖壓鍛造生產(chǎn)的鎂合金工件其較小厚度可達(dá)0.4mm，而壓鑄件及半固態(tài)壓鑄件的大多在0.8mm以上。
3、形狀復(fù)雜、變形量大的工件可一次成型，并具有流動(dòng)性高，填充性好、加工設(shè)備工作推力小等特點(diǎn)。
4、產(chǎn)品成形時(shí)不產(chǎn)生彈性變形，成形后幾乎不會(huì)發(fā)生回彈，工件尺寸，表面粗糙度也小。
鎂合金超塑性成型在提出伊始就引起了很多企業(yè)的關(guān)注，一些具備條件的企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始著手相關(guān)設(shè)備的研發(fā)并成功試樣。估計(jì)再過(guò)不久，待設(shè)備和技術(shù)都成熟了，鎂合金超塑性產(chǎn)品會(huì)在多個(gè)行業(yè)發(fā)揮重要作用。
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