目前压铸镁合金产品用量大于变形产品,但经过锻造、挤压或轧制等工艺生产出的变形镁合金产品具有更高的强度,更好的延展性,具有铸造镁合金产品无法取代的优良性能,国际镁协会(IMA)在他制定的开发与应用镁合金三个阶段中,长期的目标就是要开发变形镁合金。镁合金可以用轧制、挤压、冲压、热锻及超塑性成形等方式进行加工。因此,开发变形镁合金,是其未来更长远的发展趋势。
1)轧制
镁合金在室温下塑性很低,轧制加工比较困难,因此最好用热轧与温轧。适于轧制的镁合金牌号有Mg-Mn系的MBl,MB8,Mg-A1-Zn系的AZ31B和Mg-Li系LAl41,可以生产厚板,中板和薄板。镁合金薄板用于制造汽车车体组件之外板(如车门,罩盖,护板,顶板等),可大大减轻重量。
2)挤压
目前,镁合金管、棒、带、型材主要采用挤压方法加工成型,因为挤压工业最适用于低塑性材料的成形加工。大部分变形镁合金如AZ31B,ZM21,ZK60A,HK31等均可用挤压法生产。挤压法生产的零件,其力学性能较压铸法生产的要高很多,而且表面光洁,无需再经打磨,可用于汽车承载件如坐架、底盘框、轮毂和汽车窗框等。
3)冲压
镁合金在常温下不宜冲压,一般;中压温度都必须在150℃以上,在175℃时,镁合金板杯形件拉伸时的拉伸比可达2.0,在225℃时可达3.0,超过了铝合金和低碳钢的的常温拉伸成形极限(它们分别为2.6和2.2)。德国大众汽车公司开发出镁合金汽车覆盖件的热冲压成形技术,加工出汽车的门板。
4)等温锻造
镁合金在常温下容易脆裂,锻造温度须在200℃以上至400℃之间。但镁合金在高温下,尤其在超过400℃时产生腐蚀氧化以及晶粒粗大,锻造温度范围较窄。而镁合金导热系数较大(~80w/m.c)几乎为钢的2倍,接触模具后降温很快,塑性降低,变形抗力增加,充填性能下降,因此镁合金锻造较难,而适合于采用等温锻造。我国已用等温锻造工艺成功的成形了复杂的镁合金飞机上机匣。
5)超塑成形
镁合金塑性较低,用常规变形方法加工较难,近年来美、日等国科学家对镁合金的超塑成形技术进行了研究。研究表明,很多变形镁合金在一定的条件下具有超塑性,可以一次成形复杂的零件。
镁合金在工业上的研究开发和应用,可以说是方兴未艾。它既体现出众多优越性符合现代技术发展的要求,也提出了一系列需要进一步研究解决的问题,以不断扩大它的应用范围。