镁合金具有高比强度、高比弹性模量、高阻尼减震性、高导热性、高静电屏蔽性、高机械加工性和极低的密度等优点。
从20世纪40年代开始，镁合金被广泛地应用在汽车、航空、航天等领域，进入90年代后期，镁合金产品开始用于自行车、电子产品以及其他民用领域。
当用镁合金制作汽车、飞机零件时，可大大减轻重量，降低燃油消耗；当采用镁合金制造手机、笔记本电脑和一些家用电器的外壳时，能显著增强产品的散热能力和抗震能力，并能有效地减轻对人体和周围环境的电磁辐射危害；当采用镁合金制造汽车零件时，能增强汽车的安全性和舒适性。因此，世界上镁合金在汽车和电子器材中的用量都在以20％ 的速度增长。这是近代金属工程材料中前所未有的。另外镁合金可全部回收利用，是有利于环保的一种绿色金属，又被誉为“21世纪的绿色工程材料”。
1．铸造镁合金的发展
按成形工艺，镁合金可分为铸造镁合金和变形镁合金，两者在成分、组织性能上存在很大差异。铸造镁合金主要用于汽车零件、机件壳罩和电气构件等；变形镁合金主要用于薄板、挤压件和锻件等。铸造镁合金比变形镁合金的应用要广泛得多。本文主要介绍铸造镁合金的发展。
铸造镁合金大致可以分为三个阶段：
（1）第一个阶段是一个基础阶段 主要在镁中加入铝和锌，即Mg-A1-Zn系合金。这类合金可得到与铸造铝合金相近的抗拉强度。我国的ZM5、英国的L121及美国的AM80A都属于这类合金，主要添加元素为铝，而锌的含量较低，主要是因为锌含量增加时，容易出现显微疏松。
（2）第二个阶段是一个改进阶段 在镁中加入锆，常见的含锆合金系有Mg-Zn-Zr，Mg-RE-Zr等。锆在镁合金中的主要作用就是细化镁合金晶粒，从而提高镁合金的屈服强度，并使镁合金具有良好的抗疲劳性能和较低的缺口敏感性。缺点仍然是因为结晶间隔较宽，容易出现显微疏松和热裂倾向。所以目前应用最多的是不含锆压铸镁合金Mg-Al。另外为了提高镁合金高温抗蠕变性能，产生了以稀土元素为主要组元的镁合金。
（3）第三个阶段是提高阶段 在镁合金中加入银，银合金化后能增强时效强化效应，大大提高了镁合金的高温强度和蠕变抗力，但会降低合金耐蚀性能。
2．镁合金的液态成型方式
当前，镁合金的液态成型仍然以压力铸造、重力铸造为主，镁合金采用其他铸造方式，如低压铸造、熔模铸造等形式较少，其中压铸为镁合金最主要的成型方式。
2.1 镁合金压铸
(源自：潍坊学院机电工程学院) |
机械通会员 《中华机械》杂志