典型鎂合金材料生產流程：錠坯加熱→一次擠壓→切中間坯料→加熱→二次擠壓→人工時效→拉伸矯直→切頭尾與取試樣→輥式矯直→手工矯直→檢查→切成品與打印→氧化著色→成品檢查→包裝→入庫→發(fā)運。
大家都比較熟悉鋁合金材料擠壓的過程，但對于鎂合金的擠壓過程可能較為陌生，因此，需要特別注意。眾所周知，鋁合金錠坯可在燃油爐、燃氣爐、空氣電阻爐、感應電爐中加熱，然而，鎂合金錠坯只允許在空氣電阻爐內加熱。筆者擠壓鎂合金時，在加熱鋁合金的燃油爐內加熱鎂合金，結果著火了，幸好沒傷人，也沒造成火災；還有一次，在加熱鋁扁錠的電阻爐內加熱鎂錠也著火了。因此，在加熱鎂錠坯時應特別小心。
鎂合金錠坯的加熱溫度不高，為防止燃燒，加熱溫度宜≤470℃，而鋁合金的高加熱溫度可達550℃；鎂合金的大擠壓速度為20m/min，比硬鋁的快，但僅為軟鋁合金的1/3；熱擠壓鎂合金材料的收縮率比鋁合金的大，在設計模具時應注意；擠壓鎂材的拉矯不可在室溫進行，宜加熱到150℃～250℃，且須用拉矯機，而鋁合金的拉矯可在室溫下進行。
若壓鑄工藝不當，鎂合金鑄件中就會產生相應的缺陷甚至出現(xiàn)廢品。按造成缺陷的原因，可將其分為兩類：凝固缺陷，如氣孔、縮松、冷紋等；機械問題引發(fā)的缺陷，如扭曲、變形、缺“肉”等。其中，缺“肉”和冷紋是合金壓鑄件中常見的缺陷形式。除此之外，還可能產生其他缺陷，其產生原因及避免措施如下。
發(fā)生缺“肉”或模具型腔未填滿的原因：壓射速度不夠；模具或熔體溫度低；熔體污染，如附有過多的氧化物；潤滑劑過量；澆口不合適；模具排氣不充分；冷室壓鑄時壓射力不合適。
模具或熔體溫度低，流向相反的熔體相遇時會發(fā)生冷流或冷噴?？偱艢饷娣e增至澆口面積50%以上時，會減少冷噴頻率。
吸氣或析H2會產生氣孔，調整澆道、澆口、排氣和潤滑系統(tǒng)可以大限度地減少這類缺陷的產生。
限制熔體進料量，鑄件局部熱點處會形成縮孔或空洞。
不良澆口、尖角或潤滑過量會造成濺灑和擾動，可使鑄件表面形成波紋和漩渦。
熔體凝固時可產生熱裂紋，模具的約束會引起應力集中、尖角和鑄件脫模延遲，都將增大熱裂傾向。
鑄件脫模時的收縮應力會引起鑄件變形、扭曲和斷裂。
在鎂合金鑄件生產中，每一種缺陷都是由多個因素引起的。因此，對每一種缺陷產生的原因與采取的預防措施應進行具體分析。
壓力加工用的鎂及鎂合金大都采用半連續(xù)鑄造法（DC法）生產，可以選擇性的對鑄錠進行均勻化處理，但高成分合金進行均勻化處理。均勻化處理可顯著降低擠壓力，一般可以降低20%~25%，甚至更多。均勻化處理規(guī)范通常為350℃×12h。Mg-3%Al合金管材（錠坯規(guī)格98mm×150mm，管材規(guī)格44mm×1.5mm）在擠壓時，均勻化處理對擠壓力的影響見表1。
鎂合金在擠壓前都須車皮、管坯和鏜孔，尤其反擠壓的管坯和異形薄壁型材錠坯還應有較高的尺寸精度和均勻的壁厚，以確保擠壓材壁厚均勻。在實際生產中，有時還用擠壓坯料生產小規(guī)格或有特殊要求的產品。擠壓材的鋸屑應及時清理，以確保生產人員的安全，擠壓車間應配備沙箱和D級滅火器材。擠壓前，通常用電阻爐加熱擠壓材，電阻絲埋設在耐火磚內。
鎂的熔點比鋁的約低10℃，其密度比鋁的低35.6%，其線脹系數(shù)又比鋁的高5.9%，因此，在設計模具與錠坯加熱時間等方面都應考慮。特別在設計模具工作帶時，模孔加工尺寸的熱脹冷縮余量應約比鋁的大一倍。
由于鎂合金的塑性較差、不易變形，且鎂合金與鋼的親和力較低，所以擠壓墊與擠壓筒內徑的配合偏差定為0.2mm~0.3mm。擠壓后殘料（壓余）與擠壓墊易分離，因此，無需潤滑墊片。
鎂合金的可焊性較低，因此，用平面分流組合模擠壓管材和空心型材時，應精心設計分流孔和導流系統(tǒng)，以減少流量阻力，增強焊合均勻性。分流擠壓AZ31B管材時的擠壓工藝與產品質量關系見表2。鎂合金擠壓模材料大都為H13模具鋼，與制備鋁合金擠壓模用材料相同，材料在淬火與回火后的HRC硬度應達到47~51。擠壓前，模具的預熱溫度比錠坯溫度低20℃~30℃（表3）。加熱時間取決于模的大小，以熱透和溫度均勻為準。
在擠壓出?？诨蛎撃：罂蓪Ω邷財D壓材進行在線淬火，也可以精整后進行離線淬火。淬火后的擠壓材具有細小的彌散顯微組織，人工時效后，力學性能可有較大提高。
擠壓鎂合金的使用狀態(tài)為T5、T6、F。T5為在線淬火后再進行人工時效的狀態(tài)。T6為固溶處理與人工時效狀態(tài)。固溶處理不但可提高材料強度，使其韌性大化，還可以改善抗震性能。固溶處理后再進行人工時效，可使材料強度性能大化，但韌性有所下降。F為原加工狀態(tài)，即擠壓狀態(tài)，擠壓后不進行任何熱處理。
ZK60、WE43、WE54合金擠壓材的熱處理狀態(tài)為T5、T6。ZK系列合金擠壓材不但有高的力學性能，而且各向同性得到改善。WE系材料的室溫力學性能對熱處理不敏感，但能提高其高溫穩(wěn)定性。AZ61合金和AZ80合金擠壓材也有時效強化作用，經T5或T6處理后，強度性能雖稍有提高，但塑性卻大幅下降。ZK系列合金擠壓材既有高的強度又有良好的塑性，沒有必要進行熱處理。
鎂合金在熱加工、矯直和焊接后都殘留著應力，需進行退火，以消除應力。擠壓鎂材與軋制硬狀態(tài)板材焊于一起時也進行退火，以消除殘余應力；減少扭曲變形，在150℃加熱60分鐘即可消除應力，不需要在260℃退火。擠壓鎂合金的退火制度：AZ31B、AZ31C，345℃；AZ61A，345℃；AZ80A，385℃；ZK60A，290℃；保溫1小時至數(shù)小時。
擠壓鎂合金材料消除應力退火規(guī)范見表1。若合金的Al含量大于1.5%，這種處理是的，不但可防止變形，而且更重要的是可以預防應力腐蝕開裂。鎂合金擠壓材的固溶處理及人工時效制度見表2。AZ71A合金材料固溶處理后，于65℃水中淬火或于其他冷卻強度相當?shù)慕橘|中淬火。其他鎂合金材料固溶處理后可在靜止的空氣中冷卻，即可以達到淬火效果。
務必注意，淬火時冷卻介質不可直接接觸擠壓模，以免模具開裂；淬火后應對材料進行精整矯直，可采用輥矯，也可以壓力矯或拉矯，但拉矯相當困難，而輥矯則十分方便。斷面形狀簡單的角材、槽材、工字材、圓管和帶內筋的圓管都可以輥矯。拉矯可確保材料的直線度，但要在加熱狀態(tài)下進行。擠壓材料的矯直溫度為200℃～225℃，變形量應≤3%。在矯直截面厚度≤10mm的薄材料時，宜采用接觸電熱法加熱，加熱5秒~2分鐘；而對截面厚度大于10mm的材料，宜利用擠壓后的余熱進行即時矯直。
在擠壓鎂合金時，應特別注意安全：應及時清除鋸切錠坯上的大小毛刺，因為它們極易燃燒，鋸切時也有著火、爆炸的危險；積存的切屑應及時清除，當切屑粒子小于80m時，環(huán)境則相當危險，工作人員切勿大意。
在鎂合金的應用產品中，壓力加工產品、鑄造產品以及非結構應用呈三足鼎立之勢，自鎂實現(xiàn)工業(yè)化應用以來,鎂在冶金工業(yè)(配制鋁合金、鋼脫硫、球墨鑄鐵等)中的應用占50%-65%,加工鎂及鎂合金半成品(板、帶、管、棒、型材)材料的占比很小,僅為1%-1.6%，擠壓材(管、棒、型材)占的比例更小，只有0.4%-0.8%。因此，每年須進行表面處理的擠壓鎂材量不多。擠壓鎂材的表面處理方法有氧化著色、陽極氧化、電鍍等。
擠壓鎂材的氧化著色
擠壓鎂材氧化著色工藝流程及參數(shù)見表1，其預處理(脫脂、水洗、酸洗、光亮蝕洗)及氧化處理后的水洗等處理與前面介紹的相同。
槽液配制與管理
根據(jù)槽的容積計算所需的化工產品，加水至1/2容積，將化工產品一一加入槽中，對除油槽與氧化槽加熱、開風機、攪拌,而對酸洗槽與光洗槽在室溫下開風機、攪拌。攪均后加水至規(guī)定容積，再攪拌均勻,取樣分析，試氧化，合格后方可正式生產。在使用期間應定期對槽液成分進行化學分析。
氧化膜缺陷修補
擠壓材表面上的氧化膜應均勻、牢固，若檢查不合格，可作如下修補：
清除不合格膜層，重新處理。
局部清除有缺陷的氧化膜,再用補色液著色，常用的補色液見表2。用汽油或工業(yè)酒精擦凈油污后,用玻璃砂布輕輕打磨，露出干凈的鎂，以壓縮空氣吹凈粉塵，用浸以酒精液的紗布擦凈表面，晾干后用纏錦紗或棉花的玻璃棒或木棒,蘸上氧化液在表面上反復涂擦約35s，晾干后即可。
現(xiàn)階段鎂合金在汽車上的應用主要集中于車身、發(fā)動機和內飾件3大部分，產量持續(xù)快速增長。歐洲范圍內，60多種汽車零部件已采用鎂合金為材質，車用鎂合金鑄件的使用量正在以年均25%的速度增加；北美是世界上鎂合金在汽車中用量大，使用和研發(fā)中的鎂合金零部件有100多種；日本汽車業(yè)在越來越多的零件上采用鎂合金材質，包括變速桿、座椅架等。大眾公司的帕薩特、奧迪A4和A6等汽車的齒輪箱殼體使用AZ91D鎂合金，比鋁合金部件減重25%。美國福特、美國通用、日本三菱等汽車公司已采用鎂合金零部件替代原有的鋁合金汽車零部件和塑料零部件，包括：發(fā)動機殼體和蓋、變速箱殼體和蓋、離合器殼體、液力變扭器殼體、發(fā)電機托架、剎車踏板支架、車身殼體框架、車門、車輪、方向盤、儀表盤、后橋驅動器、轉向節(jié)、座椅支架、把手等100多種零部件。
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