鎂合金壓鑄中廣泛采用冷、熱室壓鑄方法。一般薄壁鑄件采用熱室壓鑄機(jī),厚壁鑄件采用冷室壓鑄機(jī)。鎂合金熱室壓鑄機(jī)是目前國外使用數(shù)量最多的鎂合金壓鑄專用設(shè)備,具有生產(chǎn)效率高,澆注溫度低,注型壽命長,易實現(xiàn)熔體保護(hù)等特點(diǎn)。主要缺點(diǎn)是設(shè)備成本和維修費(fèi)用較高。
鎂合金壓鑄時,合金液沖填壓型時的高速湍流運(yùn)動,使腔內(nèi)氣體無法排出,會導(dǎo)致組織疏松,甚至鑄件表面鼓包或變形。壓鑄工藝參數(shù)如壓力、速度、熔體溫度、模具溫度等對鑄件性能都有顯著影響。許多新壓鑄方法,包括真空壓鑄、充氧壓鑄和擠壓鑄造等一定程度上克服了以上缺點(diǎn),減少了鑄件組織疏松和氣孔等缺陷,提高了鑄件致密度。美國俄亥俄州精密成型公司C.Rozak介紹了鎂合金的金屬壓縮成型技術(shù)(MCF)在整個鑄件表面加壓的成型方法,在壓力下凝固,改善了微觀組織,減少了晶粒尺寸和孔隙率,鑄件致密均勻,可用于生產(chǎn)性能要求高、形狀復(fù)雜的鑄件。
1.2 熔模鑄造
熔模鑄造是目前國際上較為先進(jìn)的鑄造技術(shù)之一。熔模鑄造從原理上講適合于制備小體積高精密的鑄件。目前它已用于生產(chǎn)鋁合金甚至鎳基超合金。在鎂合金鑄件的發(fā)展歷程中,有些工件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一些部位壁厚非常薄,并且對表面粗糙度和尺寸公差要求嚴(yán)格,則可以采用熔模鑄造來生產(chǎn)。
采用熔模鑄造法生產(chǎn)鑄件時具有不需取模、無型芯和無分型面等特點(diǎn),因而其鑄件的尺寸精度和表面粗糙度接近于熔模精鑄件。此外,熔模鑄造為鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了充分的自由度,原來多個零件組裝的構(gòu)件,可以通過分片制型后粘合成一體實現(xiàn)整體澆注,因此可以經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)許多復(fù)雜零件。但是,熔模鑄造的設(shè)備投入和單位鑄造成本高,工件尺寸有限。此外,鎂與熔模鑄型材料和粘結(jié)材料用氧化物陶瓷之間存在高活性反應(yīng),從而大大地限制了其應(yīng)用。生產(chǎn)鎂合金薄壁件時需要預(yù)熱鑄型以便填充薄壁部位,然而預(yù)熱溫度和澆注溫度過高將促進(jìn)鎂合金與鑄型間的反應(yīng)。有研究表明采用低的鑄型預(yù)熱溫度時,ZrO2是一種很有前景的鑄型材料。