细化晶粒和改善强化相形态分布是提高镁合金综合性能的重要手段。对于AS系镁合金，由于常规凝固条件下生成粗大汉字状Mg2Si相严重恶化其力学性能，本项目在不添加微合金元素的情况下，通过强剪切熔体处理工艺，显著细化AS41合金基体的晶粒大小，630℃下从未搅拌的60μm减小到经过搅拌的15μm，同时间接抑制了Mg2Si相的长大。 通过计算AS系镁合金的凝固过程，发现其主要的相反应是共晶反应L→α-Mg Mg2Si。计算熔体中两相的Jackson因子，依据共晶理论，该反应属于非规则共晶，从而造成Mg2Si相在凝固组织中形态的多样性。Mg2Si在组织中主要有两种分布形态：先共晶Mg2Si和共晶组织中的Mg2Si。 先共晶Mg2Si在熔体中以小平面方式生长，晶体外形受熔体局部热扩散、溶质浓度扩散以及毛细作用的影响很大，对生长环境和杂质浓度敏感。在凝固组织中可见立方体、八面体、漏斗状晶体等不同外形的Mg2Si相，这是由于局部生长环境造成Mg2Si的[100]和[111]方向的相对生长速度不同所致。 实验发现共晶Mg2Si相在AS41合金中表现为连续分布的弯曲片层，厚度约为1μm。根据文献报道，这种弯曲片层的生长机理应为利用晶体缺陷（螺位错或孪晶凹角）生长，但本项目尝试用FIB制样，尚未成功。 由于AS系镁合金中Mg2Si相与基体Mg相具有电位差，为提高镁合金的耐蚀性，本项目开发了一种单相高强Mg-1.5Zn-0.6Zr合金，并研究了该合金在高、低两种浸蚀环境中的腐蚀行为并揭示其机理。研究发现，Mg-1.5Zn-0.6Zr合金表现为单相等轴晶组织特征，具有较高的极限抗拉强度和延伸率。在5%NaCl溶液和Hank’s溶液中，Mg-1.5Zn-0.6Zr合金的降解速率均显著低于AZ91D合金，并表现为显著的均匀腐蚀特征。 此外研究表明，Sc能显著细化Mg-1.5Zn-0.6Zr-xSc合金的平均晶粒尺寸；随着Sc含量的升高，合金中析出物的种类和数量都增大。随着Sc含量的升高，合金的屈服强度升高、延伸率下降、硬度和耐磨性都升高。低含量Sc添加（x 0.2%）可以优化合金的腐蚀行为，而高含量Sc则会恶化合金的腐蚀行为。 在此基础上研究了挤压变形对合金组织和性能的影响。经挤压加工后，Mg-1.5Zn-0.6Zr-0.2Sc合金晶粒得到明显的细化，强塑性硬度都有所提高，腐蚀速率下降。

细化晶粒和改善强化相形态分布是提高镁合金综合性能的重要手段。对于AS系耐热镁合金，由于粗大汉字状Mg2Si相的形成，恶化了其力学性能，需要寻求改善其形貌和分布的有效途径。强剪切熔体处理在细化晶粒和改善第二相性状方面均显示了良好的效果，在高性能AS系耐热镁合金制备方面具有很好的潜力。本项目利用研究组建立的双螺旋强剪切熔体处理设备，针对AS系镁合金，采取熔体处理 压铸成形工艺，研究强剪切熔体处理细化晶粒和改善析出相形态、分布的冶金机理，在此基础上优化合金成分设计和熔体处理成形工艺，以期制备出具有良好的显微组织形态和优良综合力学性能的AS系耐热镁合金。另外，利用这一设备的强分散能力，可以采取外加Mg2Si颗粒的辅助手段，获得普通方法难以制备的高Mg2Si体积分数耐热镁合金，以获得更好的高温性能。本项目已具有良好的技术积累和独特完善的设备条件，可以预期获得良好的研究成果。

《镁合金压铸实用技术手册》比较全面和系统地叙述了镁合金压铸生产各工序过程中的实用技术。《镁合金压铸实用技术手册》可供从事镁合金压铸生产的工程技术人员、镁合金产品的开发设计人员及经营管理者使用，也可作为大专院校有关专业师生的参考书。

以新型轻质装甲材料-2519高强铝合金（F.C.C.）为研究对象，耦合分析绝热剪切带内微裂纹/孔洞演化的观测结果和剪切带内热/力参量演变历史的模拟情形，实验观测和量化分析ASBs的数量及空间分布特征，构建绝热剪切带损伤模型以及与材料参量相关联的ASBs间距/轨迹模型；理论预测并实验验证ASBs自组织行为及其与宏观破坏的相关性，从而诠释绝热剪切损伤机理、ASBs自组织的本质、材料结构参量对ASBs自组织的影响、ASBs自组织与材料宏观破坏的相关性。由此形成将材料科学－损伤力学－现代非线性科学、理论－实验－模拟、细观－宏观等相集成来研究材料绝热剪切带的损伤机理及自组织行为的学术思想，这种知识创新将构筑装甲铝合金的结构优化设计、预测和控制其动态损伤和破坏、提升其动态性能的科学基础。

前言

第1章 概述

1.1 压铸基本原理

1.2 压铸特点

1.3 镁合金压铸

1.3.1 镁合金产品生产过程的绿色制造

1.3.2 绿色制造的决策框架模型

1.3.3 镁合金压铸工艺流程

第2章 镁及镁合金

2.1 概述

2.2 金属镁的发展简史

2.3 镁矿资源

2.4 镁的生产方法

2.4.1 电解法

2.4.2 热还原法

2.5 镁的特性

2.5.1 镁的元素特征及晶体结构

2.5.2 镁的物理化学性质

2.5.3 镁的力学性能

2.5.4 镁的工艺性能

2.5.5 镁的耐蚀性

2.6 镁合金的特点

2.7 镁合金中常用元素及其对镁合金性能的影响

2.8 常用压铸镁合金系列

第3章 镁合金产品的设计

3.1 镁合金产品设计与开发流程

3.2 镁合金压铸件设计与开发的几个步骤

3.3 压铸件设计

3.3.1 设计原则

3.3.2 分类及级别

3.3.3 压铸件结构

3.3.4 壁厚

3.3.5 肋的设置

3.3.6 铸造圆角

3.3.7 铸造斜度

3.3.8 压铸孔

3.3.9 压铸齿形及螺纹

3.3.10 长方形孔和槽

3.3.11 凸台

3.3.12 凸纹与直纹

3.3.13 文字、图案和符号

3.3.14 压铸件加工余量

3.3.15 尺寸精度

3.4 镁合金压铸件设计时应考虑的环境因素

3.4.1 工作温度

3.4.2 金属腐蚀的因素

3.5 镁合金压铸件设计时应考虑的经济因素

3.5.1 材料成本

3.5.2 压铸成本

3.5.3 后处理成本

3.5.4 模具成本

3.5.5 管理成本

3.6 镁合金压铸件的紧固与连接

第4章 镁合金压铸工艺方案

4.1 镁合金特性对压铸工艺的影响

4.1.1 镁合金材料特性对压铸工艺的影响

4.1.2 镁合金与其他金属之间的物理化学变化

4.2 镁合金压铸工艺方案选择

4.3 热室及冷室压铸工艺方案的选择

4.3.1 镁合金热室压铸机和冷室压铸机的性能及参数

4.3.2 热室和冷室压铸机的镁合金模具比较

4.3.3 热室与冷室压铸工艺的比较

4.3.4 镁合金铸件类型与压铸工艺

4.4 镁合金热室压铸机结构和特点

4.5 镁合金冷室压铸机结构和特点

4.6 案例

4.7 镁合金半固态成型工艺

4.7.1 概述

4.7.2 半固态金属加工的分类

4.7.3 镁合金半固态压铸用原材料制备

4.7.4 半固态触变成形与传统压铸的经济比较

4.8 镁合金压铸新技术

4.8.1 真空压铸

4.8.2 充氧压铸

4.8.3 精速密压铸

4.8.4 超低速压铸法（低速层流压铸法）

4.8.5 其他技术

第5章 压铸工艺参数的确定

5.1 压铸机铸造理论

5.1.1 压铸机压射部的结构

5.1.2 压射力和铸造压力

5.1.3 高速压射速度与浇道速度

5.1.4 浇道面积和冲头直径

5.1.5 低速速度

5.1.6 速度切换位置

5.1.7 高速压射行程的计算方法

5.1.8 增压时间

5.1.9 胀型力的计算

5.1.10 充填结束的能量

5.2 压射系统的特点

5.2.1二压方式（V2、V3系统）

5.2.2增压器方式（V4、125、200）

5.3 压铸机采用超高速多元射出、微型计算机控制的必要性

5.4 压铸过程中的主要参数

5.4.1 压铸过程

5.4.2 压铸工艺

5.5 压力参数

5.5.1 影响压力的因素

5.5.2 压射力

5.5.3 压射比压

5.5.4 胀型力和锁模力

5.6 速度参数

5.6.1 内浇道速度

5.6.2 压射速度

5.7 温度参数

5.7.1 金属液的温度

5.7.2 模具温度

5.8 时间参数

5.8.1 填充时间

5.8.2 增压建压时间

5.8.3 持压时间

5.8.4 留模时间

5.9 余料饼厚度

5.10 压室充满度

5.11 利用正交试验设计来优化工艺参数

5.12 压铸用涂料与涂敷

5.13 主要工艺参数的设定

第6章 压铸机及其选用

6.1 镁合金压铸机选用应考虑的问题

6.2 压铸机类别

6.3 压铸机基本构造

6.4 镁合金压铸机的工作特性

6.4.1 镁合金热室压铸机的工作特性

6.4.2 镁合金卧式冷室压铸机的工作特性

6.4.3 镁合金半固态注射成型机的工作特性

6.5 镁合金压铸机的选用

6.5.1 压铸机的选用方法

6.5.2 模具厚度与动模座板行程的核算

6.6 压铸机选用方法举例

6.7 俄罗斯OCT4 ГО.054.308—85推荐的压铸机的选择方法

6.8 国外压铸机厂商简介

6.9 国内压铸机的简介

6.9.1 香港力劲机械厂有限公司压铸机

6.9.2 伊之密公司镁合金压铸机

6.10 压铸机参数

6.10.1 压铸机参数的定义

6.10.2 压铸机的形式与参数

6.11 冷室压铸机的精度

6.12 冷室压铸机的技术条件

6.12.1 术语

6.12.2 技术要求

6.12.3 试验方法

6.12.4 检验规则

6.12.5 标志、包装、运输、贮存

6.13 热室压铸机的精度

6.14 热室压铸机的技术条件

6.14.1 技术要求

6.14.2 空运转试验要求

6.14.3 负荷运转试验要求

6.14.4 试验方法

6.14.5 检验规则

6.15 镁合金压铸机周边设备

6.15.1 周边设备配置

6.15.2 周边设备规格

……

第7章 压铸型设计基础

第8章 镁合金熔炼

第9章 镁合金压铸件的后续加工

第10章 镁合金的腐蚀与防护

第11章 铸造镁合金的热处理

第12章 压铸件的缺陷分析

第13章 镁合金废料的再生

第14章 镁合金压铸生产的质量控制体系

第15章 生产与设备管理

第16章 压铸镁合金产品报价方法

第17章 镁合金压铸生产安全管理

第18章 镁合金的应用

附录

参考文献