镁合金的比强度和比刚度高i优于钢和铝合金,远大于工程塑料。镁合金还具有耐高温、抗腐蚀和抗蠕变性能。镁是目前汽车工业中应用的最轻的金属,它比铝轻1/3,比钢铁轻3/4,比非金属的塑料还轻1/5。因此,镁合金是汽车减轻质量的理想材料,镁合金压铸件可以代替一些复杂的结构件,如仪表板骨架几十个钢部件经冲压、焊接而成,一质量约10 kg,若改为镁合金压铸件,一次压铸成形,质量仅为4 kg,生产成本大大降低。随着、镁合金新材料的不断开发和加工技术的完善,镁合金在汽车市场中将不断拓宽和持续稳定增长。镁合金生产以压铸为主的成形技术,一直是汽车工业关注的焦点,镁合金压铸件需求量占到汽车工业对镁合金需求量的80%,汽车用镁合金压铸材料,除满足耐高温和抗蠕变性能外,还必须充分考虑设计、加工、表面处理及相关压铸成形工艺。由于压铸镁合金有可铸造性的突出优势.铸造壁厚可以达到1~1.5 mm,拔模斜度1°-2°尽管镁合金铸造的重点仍放在压力压铸方面,但仍面临压铸镁合金的性能与成本问题。因此,一种新型工艺——镁合金的半固态加工技术出现。该技术工艺已经主要用于生产一体化的镁、铝合金铸件。国外镁合金在汽车上应用前景广阔,欧、美国家镁合金压铸件产量以每年25%的速度增长。 Audi A6轿车变速器壳体为镁合金压铸件,质量仅为14.2 kg,奥迪公司最早将镁铸件用于仪表板骨架。福特汽车公司用镁合金生产座椅骨架,取代钢制骨架,使座椅质量从4 kg减为1 kg。福特公司正在研究用镁合金生产气缸体。日本三菱公司与澳大利亚科技部合作开发一种质量仅为7.5 kg的超轻质量的镁合金发动机。宝马公司直列六缸镁合金气缸体已经批量投产。美国通用生产镁压铸件进气岐管。雷诺公司已生产出镁合金车轮铸件。东风汽车铸造厂已经批量生产镁合金压铸件,目前东风汽车公司和一汽铸造公司正在开发承担国家科技部的重点科技攻关项目、,如变速器壳、齿轮室罩盖、气门室罩盖、转向盘骨架等镁合金压铸件。上海乾通汽车附件有限公司率先生产出轿车镁合金变速器外壳压铸件。近几年,国内还相继建立了一些大型的外资镁压铸企业,如上海镁镁、苏州GF等公司。
4.7 半固态压铸成形技术
半固态技术发源于美国,在美国这一技术已经基本成熟并处于全球{lx1}地位。此技术被称之为21世纪最有前途的材料成形技术。Alumax公司率先将该技术转化为生产力,生产的铝合金汽车制动总泵体毛坯尺寸接近零件尺寸,加工量占铸件质量的13%,同样的金属型铸件的加工余量则占铸件质量的40%。20世纪80年代以来,欧洲等国在半固态应用方面作了大量研究和应用工作。意大利是半固态加工技术应用最早的国家之一,Stampal-saa公司用该技术为 Ford汽车公司生产齿轮箱盖和摇臂零件。目前,日本的Speed Star Wheel公司已经利用该技术生产重约5 kg的铝合金轮毂铸件。我国半固态金属加工技术起步较晚,始于20世纪70年代后期。与国外相比,我国在半固态金属成形技术领域的研究还很落后。就目前我国的研究现状来看,该技术发展动向是金属触变成形技术已经基本成熟,而流变成形技术的发展缓慢。因此,今后将有更多的研究人员转向流变成形理论和应用方面的研究。目前,半固态金属成形技术主要应用于铝、镁、铅等低熔点金属的成形,对高熔点黑色金属的应用较少,这是今后研究的方向。目前,国内外学者已经开发出了半固态成形过程数值模拟软件,但是还有不足,需要加强应用计算机技术。