壓鑄鎂合金指的是適宜于在熔融狀態(tài)被高速高壓注入金屬型腔內(nèi)快速成形的鎂基合金。主要有Mg-Al-Zn-Mn、Mg-Al-Mn、Mg-Al-Si-Mn系合金。
新能源汽車續(xù)航延長對輕量化有迫切需求，鎂合金作為理想的輕量化金屬，當前已步入高性價比區(qū)間，且中短期內(nèi)鎂合金價格走高可能性小。目前動力總成殼體實現(xiàn)0-1的產(chǎn)業(yè)化突破，鎂合金壓鑄技術水平和應用重量更上一層樓，有望開啟1-N的放量模式。
壓鑄鎂合金材料的主要成分是鎂，鎂是一種輕質(zhì)金屬，密度僅為鋁的2%2F3，但強度卻比鋁高出一倍以上。此外，鎂還具有良好的耐腐蝕性能，可以在高溫、高濕度等惡劣環(huán)境下使用。因此，壓鑄鎂合金材料被廣泛應用于航空、汽車、電子、醫(yī)療等領域。
結合鎂合金本體材料疲勞性能對內(nèi)在缺陷非常敏感的特點,對新材料結構的成形工藝因素進行分析,在獲得佳性能結構的同時獲得能確保鑄件質(zhì)量的佳工藝結構及工藝參數(shù)組合,滿足構件對鑄件內(nèi)在質(zhì)量及相關疲勞性能的需求,為實現(xiàn)新材料在方向盤上的合理應用奠定生產(chǎn)基礎。針對上述情況,根據(jù)壓鑄工藝要求,初步設計方向盤壓鑄模澆注系統(tǒng)。鎂合金壓鑄成型技術主要包括鎂合金熔化及保護、壓鑄設計、工藝過程控制，承力零部件的后續(xù)熱處理等。
鎂合金是目前輕的金屬結構材料，其比強度鋁合金和鋼，略低于比強度高的纖維增強塑料；其比剛度與鋁合金和鋼相當，遠纖維增強塑料；其耐腐蝕性比低碳鋼好得多，已超過壓鑄鋁合金A380；其減振性、磁屏蔽性遠優(yōu)于鋁合金；鑒于鎂合金的動力學粘度低，相同流體狀態(tài)(雷諾指數(shù)相等)下的充型速度遠大于鋁合金，加之鎂合金熔點、比熱容和相變潛熱均比鋁合金低，故其熔化耗能少，凝固速度快，鎂合金實際壓鑄周期可比鋁合金短50%。此外，鎂合金與鐵的親和力小，固溶鐵的能力低，因而不容易粘連模具表面，其所用壓鑄模具壽命比鋁合金高2～3倍。
鎂合金壓鑄方式
鎂合金可用冷室或熱室壓鑄機壓鑄。目前對熱室壓鑄機的改進主要包括：采用儲能器增壓，壓射柱塞的壓射速度可達6M/S；感應加熱鵝頸管和噴嘴，使之保持適宜溫度；采用雙爐熔化保溫，并采用絕熱裝置和再循環(huán)管道，保持熔池溫度。當用普通冷室壓鑄機壓鑄鎂合金時，對壓鑄機的壓射系統(tǒng)和自動給料系統(tǒng)進行必要的改造，使之適用于鎂合金壓鑄的要求。改造的內(nèi)容包括：
(1)將壓射系統(tǒng)的快壓射速度由壓鑄鋁合金時的4～5M/S提高到6～10M/S；
(2)縮短增壓過程的建壓時間；
(3)提高壓射力；
(4)采用電磁自動定量給料裝置，防止鎂合金在澆注過程中氧化；
(5)如采用真空壓鑄等特種壓鑄工藝時，配置必要的配套設備。
與其他壓鑄合金一樣，傳統(tǒng)的壓鑄技術使鎂合金液以高速的紊流和彌散狀態(tài)充填壓鑄型腔，氣體在高壓下或者溶解在壓鑄合金內(nèi)，或者形成許多彌散分布在壓鑄件內(nèi)的高壓微氣孔。因此用傳統(tǒng)壓鑄方法生產(chǎn)的鎂合金壓鑄件不能進行熱處理強化，也不能在較高溫度下使用。為了消除這種缺陷，提高壓鑄件的內(nèi)在質(zhì)量，擴大壓鑄件的應用范圍，近20年來研究開發(fā)了一些新的壓鑄方法，其中包括充氧壓鑄，半固態(tài)金屬流變或觸變壓鑄和擠壓鑄造，以及幾經(jīng)起伏的真空壓鑄等。
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