變形鎂合金AZ31B，具有較高的抗振能力和吸熱性能，因而是制造飛機(jī)輪轂的理想材料。鎂合金AZ31B在汽油、煤油和潤(rùn)滑油中很穩(wěn)定，適于制造發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪機(jī)匣、油泵和油管，又因在旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的慣性力較小而被用來(lái)制造搖臂，艙門(mén)和舵面等活動(dòng)零件。民用機(jī)和飛機(jī)、尤其是轟炸機(jī)廣泛使用鎂合金制品。的美國(guó)B-52轟炸機(jī)的機(jī)身部分就使用了鎂合金板材635公斤，擠壓件90公斤，鑄件超過(guò)200公斤。鎂合金也用于導(dǎo)彈和衛(wèi)星上的一些部件，如中國(guó)“”地空導(dǎo)彈的儀表艙、尾艙和發(fā)動(dòng)機(jī)支架等都使用了鎂合金。
AZ31B鎂合金在汽車(chē)上的應(yīng)用也很廣泛。如離合器殼體、閥蓋、變速箱體氣缸蓋、空調(diào)機(jī)外殼等。方向盤(pán)、轉(zhuǎn)向支架、剎車(chē)支架等。為了在汽車(chē)受到撞擊后提高吸收沖擊力和輕量化，在方向盤(pán)和坐椅上使用鎂合金。根據(jù)有關(guān)研究,汽車(chē)所用燃料的60%是消耗于汽車(chē)自重,汽車(chē)自重每減輕10%,其燃油效率可提高5%以上;汽車(chē)自重每降低100 kg,每百公里油耗可減少0.7 L左右,每節(jié)約1 L燃料可減少CO2排放2.5 g，年排放量減少30%以上。所以減輕汽車(chē)重量對(duì)環(huán)境和能源的影響非常大，汽車(chē)的輕量化成必然趨

鎂合金在軋制過(guò)程中易形成(0001)基面織構(gòu)，成品板材通常具有很強(qiáng)的各向異性，這對(duì)沖壓特別是拉深極為不利。采用交叉軋制的方法（即在軋制過(guò)程中，每軋一道次后將板材轉(zhuǎn)達(dá)90，再進(jìn)行軋制），軋向和橫向交替變化，不僅可以使錠坯長(zhǎng)寬比靈活配合，而且能導(dǎo)致晶粒均勻化和等軸化，降低各向異性、改善板材性能。

鎂合金板帶材3種生產(chǎn)工藝流程及其特點(diǎn):

(1) 雙輥鑄軋(或連鑄連軋)生產(chǎn)工藝:熔煉→合金化→凈化→分配器→鑄軋→后續(xù)軋機(jī)溫軋→剪切下料→矯直→精軋→精整→表面處理→成品包裝.該工藝的優(yōu)點(diǎn)是投資及生產(chǎn)成本低,生產(chǎn)工藝流程短,可低成本推廣鎂合金板帶產(chǎn)品;缺點(diǎn)是鎂合金板材成品寬度受到限制(一般在650 mm以下),產(chǎn)品組織性能不高、生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定、合金品種受限.適合于中小規(guī)模生產(chǎn),產(chǎn)品適合中低端市場(chǎng),以民用為主.

目前,利用該工藝生產(chǎn)的企業(yè)主要有山西聞喜銀光、福州華鎂、中鋁洛銅等公司.在鑄軋帶坯后續(xù)生產(chǎn)方面,仍采用塊式法溫冷軋.

(2) 錠坯+擠壓工藝+溫軋生產(chǎn)工藝:該生產(chǎn)工藝的主要特點(diǎn)相比于熱軋開(kāi)坯來(lái)說(shuō),增加了擠壓工藝過(guò)程,這有利于消除合金的各向異性、提高鎂合金薄板帶材的沖壓性能.但因受設(shè)備與工藝的影響,其產(chǎn)品寬度受限(一般在600 mm以下),無(wú)法生產(chǎn)厚板材,生產(chǎn)成本較高且生產(chǎn)連續(xù)性不強(qiáng),適合中小規(guī)模尤其是小規(guī)格鎂合金薄板材的生產(chǎn).

利用該工藝生產(chǎn)的企業(yè)主要有洛陽(yáng)華凌鎂業(yè)、山東華盛榮鎂業(yè)等公司.

(3) 鑄錠熱軋開(kāi)坯生產(chǎn)工藝:熔煉→鑄造→銑面→均勻化→加熱→熱軋→剪切下料→加熱→溫軋→表面清洗→剪切下料→中間退火→精軋→成品退火→精整→表面處理→包裝入庫(kù).該生產(chǎn)工藝的優(yōu)點(diǎn)是能夠生產(chǎn)出寬幅中厚板,組織性能較好,可以大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)幾乎所有品種的鎂合金,產(chǎn)品覆蓋高、中端市場(chǎng);缺點(diǎn)是生產(chǎn)流程長(zhǎng)、投資和生產(chǎn)成本相對(duì)高,較難實(shí)現(xiàn)低成本鎂板材產(chǎn)品的推廣應(yīng)用,長(zhǎng)規(guī)格鑄錠由于軋制設(shè)備的限制無(wú)法實(shí)現(xiàn)換向軋制,鎂合金板材尤其是薄規(guī)格沖壓產(chǎn)品各向異性比較明顯.

目前,鎂合金板帶材市場(chǎng)需求和規(guī)?；瘧?yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)是寬幅化和低成本化.寬幅化是鎂合金板材滿足汽車(chē)、列車(chē)、客車(chē)、飛機(jī)等交通運(yùn)輸行業(yè)輕量化需要的基本條件,這有賴于寬幅板材生產(chǎn)技術(shù)與裝備的進(jìn)步.低成本化是鎂合金板材可以與其他材料競(jìng)爭(zhēng)的重要條件.

為降低生產(chǎn)成本,國(guó)內(nèi)外都希望借鑒鋼鐵和銅、鋁等金屬板帶的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),采用大鑄錠熱軋開(kāi)坯進(jìn)行帶式法生產(chǎn)的工藝路線,來(lái)提高成品率和生產(chǎn)效率,以降低鎂合金板帶材的生產(chǎn)成本.目前,在國(guó)家和行業(yè)政策引導(dǎo)下,在鎂合金板帶材研究及生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,“大鑄錠熱軋開(kāi)坯”、“連續(xù)軋制”、“在線補(bǔ)熱”、“爐卷狀態(tài)軋制”、“卷式法生產(chǎn)”、“交叉軋制”、“搓軋工藝”、“連續(xù)鑄軋”、“連鑄連軋”、“溫間軋制”、“高溫沖壓”、“低溫大壓下”等新技術(shù)和新工藝的研究不斷深入,進(jìn)而有力地推動(dòng)了鎂及鎂合金板帶的研發(fā)、試制和應(yīng)用.但是,總體來(lái)說(shuō),目前大部分新技術(shù)和新工藝仍以實(shí)驗(yàn)室研究、試制為主,還沒(méi)有進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)與應(yīng)用,尤其體現(xiàn)在鎂合金板帶卷式法生產(chǎn)方面.

目前在開(kāi)發(fā)鎂合金板帶材熱軋開(kāi)坯并進(jìn)行卷式法生產(chǎn)方面有代表性的企業(yè)為遼寧省營(yíng)口銀河鎂鋁合金有限公司.該企業(yè)的主要目標(biāo)是制備幅寬超過(guò)1 500 mm的鎂合金板材,并將相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用在航空、汽車(chē)及蝕刻板等領(lǐng)域.其工藝路線采用半連續(xù)鑄造扁錠+熱軋開(kāi)坯+溫冷軋制,主要設(shè)備構(gòu)成如下:鎂合金熔煉鑄造設(shè)備、熱風(fēng)循環(huán)鑄錠加熱爐、1 725 mm四輥可逆熱軋機(jī)、1 650 mm六輥可逆溫冷軋機(jī)、矯直精整及表面磨砂機(jī)列、熱處理爐等.其熱軋機(jī)原規(guī)劃設(shè)計(jì)有左右卷取加熱爐進(jìn)行熱溫軋卷式法生產(chǎn),但由于技術(shù)及工藝受限因素較多,實(shí)際生產(chǎn)線并未進(jìn)行該項(xiàng)配置.其生產(chǎn)線通過(guò)將熱軋機(jī)和溫冷軋機(jī)串聯(lián),中間布置輥道在線加熱爐,進(jìn)而形成連軋模式.同時(shí)熱軋機(jī)組配備有兩組熱風(fēng)循環(huán)加熱爐、兩組中頻感應(yīng)式快速補(bǔ)熱爐,溫冷軋機(jī)組配備有中頻感應(yīng)式快速補(bǔ)熱爐、機(jī)前加熱爐等加熱和補(bǔ)熱設(shè)備.終實(shí)現(xiàn)了鎂合金生產(chǎn)試驗(yàn)性或小批量的溫冷軋終產(chǎn)品成卷技術(shù).但由于鎂合金金屬變形特性、工藝技術(shù)、生產(chǎn)裝備等諸多因素的限制或不成熟,公司在連續(xù)多道次卷式法往復(fù)軋制、后續(xù)帶式法精整、板形及表面質(zhì)量在線控制、工業(yè)化批量穩(wěn)定生產(chǎn)等方面都還未形成技術(shù)的真正突破.公司生產(chǎn)的產(chǎn)品仍以塊式法熱軋中厚板為主

近年來(lái),很多鎂合金生產(chǎn)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)院相關(guān)技術(shù)人員都在考慮利用鋼鐵行業(yè)成熟使用的爐卷軋機(jī),進(jìn)行鎂合金熱溫軋板帶的卷式法生產(chǎn),主要是考慮到爐卷軋機(jī)能夠在加熱或保溫狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)熱變形溫度范圍窄、軋制容易開(kāi)裂金屬的卷式法生產(chǎn).而且一些生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)在爐卷軋機(jī)上實(shí)現(xiàn)了有色金屬板帶,如鈦及鈦合金的試驗(yàn)性軋制及工業(yè)化批量生產(chǎn).但截至到目前,世界范圍內(nèi)還未有以熱軋開(kāi)坯方式在爐卷軋機(jī)上實(shí)現(xiàn)熱溫卷式法軋制的試驗(yàn)、試軋或生產(chǎn)的實(shí)踐和報(bào)道.而“爐卷狀態(tài)”下溫軋鎂合金帶材的試驗(yàn)、試制僅局限在來(lái)料為鑄軋帶坯時(shí).

國(guó)內(nèi),重慶市應(yīng)用技術(shù)有限公司和鎂合金生產(chǎn)企業(yè)合作,利用300 mm×800 mm/650 mm×780 mm四輥不可逆簡(jiǎn)易爐卷軋機(jī)對(duì)雙輥鑄軋帶坯進(jìn)行熱溫軋制進(jìn)行鎂合金薄板帶的生產(chǎn),年產(chǎn)量約50 t.山西聞喜銀光鎂業(yè)集團(tuán)利用在傳統(tǒng)冷軋機(jī)組左右卷取機(jī)上加保溫罩的方式,對(duì)該公司生產(chǎn)的600 mm寬度鑄軋帶坯進(jìn)行溫冷軋的加熱減薄軋制.

在國(guó)外,美國(guó)法塔亨特公司2010年設(shè)計(jì)制造了一套類(lèi)似于鋼鐵行業(yè)使用的爐卷軋機(jī)中試生產(chǎn)線,該公司和橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、英國(guó)伊利可創(chuàng)鎂業(yè)公司進(jìn)行合作,對(duì)鎂合金板帶進(jìn)行熱溫軋卷式法生產(chǎn),并實(shí)現(xiàn)了來(lái)料厚度12.7 mm以下、寬度250 mm以下的鑄軋卷的試驗(yàn)性軋制.值得注意的是,該中試線核心部件左右卷取加熱爐與鋼鐵行業(yè)大的不同是能實(shí)現(xiàn)整卷上、卸料,也就意味著加熱爐罩和卷取機(jī)具備分離進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在/離線模式,其相關(guān)開(kāi)卷取輔助設(shè)備也相對(duì)復(fù)雜.同時(shí),法塔亨特公司認(rèn)為,爐卷狀態(tài)熱溫軋不僅適用于來(lái)料為鑄軋帶坯,也可以進(jìn)行鑄錠熱軋開(kāi)坯后的連續(xù)化卷式法生產(chǎn),但公司并未進(jìn)行該項(xiàng)工藝的實(shí)踐