鎂合金半固態成型技術

 

　　鎂是一種銀白色輕金屬，密度僅為1.74g/cm3，小于鋁的2/3，并且強度很高。早在二戰之前，它就成為最輕的高質量金屬結構材料，因為它適用于各種結構，如飛機結構。鎂在自然界中含量豐富，僅次于地殼中的鋁和鐵，是第三豐富的結構金屬。目前，世界范圍內鎂主要從菱鎂礦、白云石、鹽湖鹵水和海水中提取。我國菱鎂礦資源總量53億噸，白云石探明儲量40億噸以上。青海鹽湖有67.3億M3晶間鹵水，是我國重要的鎂冶煉資源。中國鎂資源蘊藏量居世界首位。鎂合金主要用作合金添加劑，其次是鑄造和變形鎂合金，適用于結構件，最后用于鋼鐵的脫硫。現在，世界上幾乎一半的鎂消耗是通過熔煉鋁合金消耗的。鎂合金由于成本原因，除了在航空航天領域外，一直沒有得到廣泛的應用。近年來，為了降低能耗，保護環境，汽車工業一直關注輕質鎂合金。鎂合金具有與鋁合金和鋼相近的高比強度和剛度，可降低車輛重量和燃料消耗。鎂合金具有良好的鑄造性能和尺寸穩定性，加工容易，廢品率低，抗沖擊性能和阻尼性能好，在降噪、減振、安全和舒適性方面優于鋁和鑄鐵。在汽車工業的帶動下，壓鑄鎂合金市場在過去十年中以15%的平均年增長率不斷擴大。此外，鎂合金零件已廣泛應用于手機外殼、筆記本電腦、先進的視聽設備和數碼相機外殼中，充分發揮了鎂合金的輕量化、耐久性、減振、屏蔽、無磁等功能。目前，鎂合金生產和應用的領域和應用在不斷擴大，方興未艾。

 

　　2、鎂合金流變成形技術

 

　　流變成形技術始于20世紀70年代，最初是由美國麻省理工學院的弗萊明斯教授領導的一個研究小組提出的。流變成形的基本原理是在凝固過程中攪拌熔體，從而改變凝固過程中的形核和生長規律。將攪拌熔體引入到成形設備中，得到的鑄件組織為細小均勻的等軸晶，而不是常規鑄造中的粗大枝晶。適用于流變成形的成形方法多種多樣，如連鑄、壓鑄、擠壓、鍛造、軋制等。隨著鎂合金壓鑄工業的快速發展，流變壓鑄技術顯示出良好的應用前景。傳統的液態壓鑄件經常存在氣孔，導致生產率低，零件不能通過熱處理提高其性能。流變壓鑄可以避免鑄件氣孔的形成，改善鑄件的性能，顯著提高生產效率。

 

　　3、雙螺旋流變成形技術

 

　　雙螺旋流制漿技術由布魯內爾大學的Z.Fan發明，并申請多項國際專利。北京有色金屬研究總院與發明家合作，二次開發和應用該技術。雙螺旋流制漿設備通過一對高速旋轉螺桿將高剪切速率的熔體混合。熔體經攪拌處理后，通過壓鑄、擠壓和軋制直接加工。雙螺旋攪拌技術適用于多種鎂、鋁合金。具有連續熔融處理的能力。是目前流變成形中最成功的熔體處理技術。