Uz široku primjenu legura magnezija u proizvodnji automobila i drugim poljima, njihova tehnologija tlačnog livenja suočava se s brojnim izazovima. Dok tradicionalne metode tlačnog livenja mogu zadovoljiti određene proizvodne potrebe, problemi kao što su poroznost i deformacija ograničavaju performanse i opseg primjene odljevaka od legure magnezija. Da bi prevazišli ove nedostatke, istraživači su kontinuirano istraživali nove tehnologije tlačnog livenja u proteklih 20 godina, kao što su livenje pod pritiskom-punjeno kiseonikom, reološko ili tiksotropno livenje polučvrstog metala, livenje pod pritiskom i livenje pod vakuumom. Ove nove tehnologije poboljšale su svojstvenu kvalitetu i mehanička svojstva odljevaka od legure magnezija u određenoj mjeri, proširujući područja njihove primjene. Među njima, tehnologija vakuumskog tlačnog livenja je postigla značajne rezultate u eliminaciji poroznosti i rastvaranja gasova, i uspešno je primenjena na mašine za livenje pod pritiskom u hladnoj komori i mašine za livenje u vrućoj komori za proizvodnju glavčina automobilskih točkova i delova volana visokih performansi od legure magnezijuma.
Lijevanje pod tlakom punjeno kisikom-, također poznato kao neporozno tlačno livenje, je inovativna tehnologija tlačnog livenja. Prije nego što rastopljeni metal ispuni šupljinu kalupa, on zamjenjuje postojeći zrak ubrizgavanjem kisika ili drugih reaktivnih plinova u šupljinu. Tokom procesa punjenja rastopljenim metalom, ovi aktivni plinovi reagiraju s rastopljenim metalom i stvaraju sitne čestice metalnog oksida. Ove čestice su ravnomjerno raspoređene kroz tlačno livenje, efikasno eliminišući gas unutar tlačnog livenja. Ova tehnologija omogućava ojačanje tlačnog livenja kroz termičku obradu, čime se poboljšavaju njegova mehanička svojstva. Japan Light Metals Co., Ltd. je uspješno primijenio ovu tehnologiju za proizvodnju integralnog magnetnog nosača glave od legure magnezija AZ91, značajno smanjujući težinu nosača i donoseći značajne ekonomske koristi. Osim toga, kompanija je također masovno-proizvodila naplatke za automobile i motocikle od legure magnezijuma AM60, koji su 15% lakši od aluminijumskih felni. Vrijedno je spomenuti da nakon ojačanja toplinskom obradom, mehanička svojstva dijelova od-ispunjenih pod tlakom{16}}livenih magnezijumskih legura nisu samo superiorna u odnosu na obične tlačne odljevke i gravitacijske odljevke, već su obični odljevci od legure magnezija također skloni deformacijama tokom toplinske obrade, što onemogućuje ispitivanje mehaničkih svojstava. Ovo je glavna prednost tlačnog livenja-punjenog kiseonikom.
Tehnologija polučvrstog reološkog livenja pod pritiskom ima mnoge prednosti, uključujući nesmetan proces punjenja bez prskanja metala, minimalan gubitak rastopljenog metala oksidacijom, uštedu energije i zaštitu životne sredine, siguran rad i mogućnost efikasnog smanjenja poroznih defekata unutar odlivaka. Kada je legura AZ91D magnezijuma sa čvrstim udjelom od 40%-50% polučvrsta reološki-izlivena na mašini za tlačno-lijevanje u hladnoj komori, defekti poroznosti se mogu uspješno eliminisati, što rezultira visokom vlačnom čvrstoćom od {114} MP. Vrijedi spomenuti da je Dow Chemical u Sjedinjenim Američkim Državama uspješno komercijalizirao metodu polu{13}}čvrstog tlačnog-lijevanja za legure magnezijuma i da je dobio tri osnovna patenta. Njihova druga-generacija polu-oprema za livenje pod kalupom{19}}, lansirana 1991. godine, inovativno je usvojila mehanizam za spiralno ubrizgavanje sa električnim uređajem za grijanje, dok je zadržao mehanizam zaključavanja sličan onom kod običnih{20}} mašina za tlačno livenje. Kroz ovaj mehanizam, granulirana magnezijumska legura se efikasno spiralno transportuje u argonom-zaštićenu temperaturu-zonu grijanja, gdje se precizno zagrijava i prebacuje u polu{32}}polučvrsto stanje na temperaturama do 580 stepeni, prije ulaska u zonu injektiranja velike brzine. Brzina ubrizgavanja je približno 318 m/s, pritisak u šupljini se održava na 34-41 MPa, a može dostići čak i maksimalno 136 MPa, s tim da cijeli ciklus traje samo 20 sekundi. U poređenju sa visokom prosječnom poroznošću od 215%-310% kod konvencionalnih tlačnih odljevaka, polučvrsti tlačni odljevci pokazuju znatno nižu poroznost, u rasponu od samo 14%-118%.
Štaviše, ova tehnologija efektivno smanjuje skupljanje unutar kalupa, omogućavajući nekim odljevcima da čak iskoriste nulti ugao promaja, čime se značajno smanjuje otpornost na vađenje kalupa i poboljšava tačnost dimenzija. Trenutno, uspješno proizvedeni polučvrsti odljevci od legure magnezijuma{1}} uključuju poklopce kućišta mjenjača za automobile i kućišta za paljenje, a svi su napravljeni od legure AZ91D.
Osim toga, kompozitni materijali na bazi legure magnezijuma-, kao što su kompoziti ojačani česticama silicijum karbida{1}}, prošli su godine istraživanja i razvoja. Iako još uvijek nisu u potpunosti komercijalno primjenjivi u polju tlačnog livenja, odljevci kao što su impeleri, poluge bicikla i košuljice cilindara automobila uspješno su proizvedeni korištenjem metoda lijevanja u pijesak i preciznog livenja. Dalji trend je kombinovanje ovih kompozitnih materijala sa tehnologijom polučvrstog livenja kako bi se dalje proširila njihova primena u livenju pod pritiskom i livenju pod pritiskom.
Trenutno su širom svijeta provedena brojna eksperimentalna istraživanja o odnosu između parametara procesa i mehaničkih svojstava tla{0}}livenih legura magnezijuma. Međutim, istraživanja o utjecaju procesa-lijevanja pod pritiskom na mikrostrukturu i dalje su relativno oskudna. Stoga je dubinsko istraživanje kvantitativnog utjecaja-postupaka tlačnog livenja na mikrostrukturu i svojstva legura magnezijuma, te na osnovu toga predviđanje performansi dijelova od legure magnezija, nesumnjivo fundamentalni istraživački poduhvat sa velikim potencijalom i praktičnom primjenom.






