Με την ευρεία εφαρμογή των κραμάτων μαγνησίου στην αυτοκινητοβιομηχανία και σε άλλους τομείς, η τεχνολογία χύτευσης τους αντιμετωπίζει πολλές προκλήσεις. Ενώ οι παραδοσιακές μέθοδοι χύτευσης μπορούν να καλύψουν ορισμένες ανάγκες παραγωγής, προβλήματα όπως το πορώδες και η παραμόρφωση περιορίζουν την απόδοση και το εύρος εφαρμογής των χυτών χύτευσης από κράμα μαγνησίου. Για να ξεπεραστούν αυτές οι ελλείψεις, οι ερευνητές διερευνούν συνεχώς νέες τεχνολογίες χύτευσης υπό πίεση τα τελευταία 20 χρόνια, όπως χύτευση με οξυγόνο-γεμισμένη με οξυγόνο, ημι-ρεολογική ή θιξοτροπική χύτευση στερεών μετάλλων, χύτευση με συμπίεση και χύτευση υπό κενό. Αυτές οι νέες τεχνολογίες έχουν βελτιώσει την εγγενή ποιότητα και τις μηχανικές ιδιότητες των χυτών χύτευσης από κράμα μαγνησίου σε κάποιο βαθμό, διευρύνοντας τους τομείς εφαρμογής τους. Μεταξύ αυτών, η τεχνολογία χύτευσης υπό κενό έχει επιτύχει σημαντικά αποτελέσματα στην εξάλειψη του πορώδους και τη διάλυση των αερίων και έχει εφαρμοστεί με επιτυχία σε μηχανές χύτευσης ψυχρού θαλάμου και μηχανές χύτευσης θερμού θαλάμου για την παραγωγή πλήμνων τροχών αυτοκινήτων και εξαρτημάτων τιμονιού από κράμα μαγνησίου υψηλής απόδοσης{{7}.
Η χύτευση με χύτευση με οξυγόνο-, γνωστή και ως μη-πορώδης χύτευση, είναι μια καινοτόμος τεχνολογία χύτευσης. Πριν το λιωμένο μέταλλο γεμίσει την κοιλότητα του καλουπιού, αντικαθιστά τον υπάρχοντα αέρα με έγχυση οξυγόνου ή άλλων αντιδρώντων αερίων στην κοιλότητα. Κατά τη διαδικασία πλήρωσης λιωμένου μετάλλου, αυτά τα ενεργά αέρια αντιδρούν με το λιωμένο μέταλλο για να δημιουργήσουν μικροσκοπικά σωματίδια οξειδίου μετάλλου. Αυτά τα σωματίδια κατανέμονται ομοιόμορφα σε όλη τη χύτευση, εξαλείφοντας αποτελεσματικά το αέριο μέσα στη χύτευση. Αυτή η τεχνολογία επιτρέπει την ενίσχυση της χύτευσης μέσω θερμικής επεξεργασίας, βελτιώνοντας έτσι τις μηχανικές της ιδιότητες. Η Japan Light Metals Co., Ltd. έχει εφαρμόσει επιτυχώς αυτήν την τεχνολογία για την παραγωγή μιας ενσωματωμένης μαγνητικής κεφαλής από κράμα μαγνησίου AZ91, μειώνοντας σημαντικά το βάρος του στηρίγματος και φέρνοντας σημαντικά οικονομικά οφέλη. Επιπλέον, η εταιρεία παράγει επίσης μαζικά{11}ζάντες αυτοκινήτων και μοτοσικλετών από κράμα μαγνησίου AM60, οι οποίοι είναι 15% ελαφρύτεροι από τους τροχούς αλουμινίου. Αξίζει να αναφερθεί ότι μετά την ενίσχυση της θερμικής επεξεργασίας, οι μηχανικές ιδιότητες των μερών από χυτό κράμα μαγνησίου με οξυγόνο-γεμάτη μήτρα-από κράμα μαγνησίου δεν είναι μόνο ανώτερες από τα συνηθισμένα χυτά καλούπια και τα χυτά βαρύτητας, αλλά τα συνηθισμένα χυτά καλούπια από κράμα μαγνησίου είναι επίσης επιρρεπή σε παραμόρφωση κατά τη θερμική επεξεργασία, καθιστώντας αδύνατη τη μηχανική δοκιμή ιδιοτήτων. Αυτό είναι ένα σημαντικό πλεονέκτημα της χύτευσης με οξυγόνο-.
Η τεχνολογία ημι{0}}ρεολογικής χύτευσης με μήτρα έχει πολλά πλεονεκτήματα, όπως η ομαλή διαδικασία πλήρωσης χωρίς πιτσίλισμα μετάλλων, η ελάχιστη απώλεια οξείδωσης του λιωμένου μετάλλου, η εξοικονόμηση ενέργειας και η προστασία του περιβάλλοντος, η ασφαλής λειτουργία και η ικανότητα αποτελεσματικής μείωσης των ελαττωμάτων πορώδους στη χύτευση. Όταν το κράμα μαγνησίου AZ91D με στερεό κλάσμα 40%-50% είναι ημι-ρεολογικά στερεό-χυτευμένο σε μηχάνημα χύτευσης κρύου θαλάμου{10}, τα ελαττώματα πορώδους μπορούν να εξαλειφθούν με επιτυχία, με αποτέλεσμα υψηλή αντοχή εφελκυσμού 140 MP{11}0. Αξίζει να αναφερθεί ότι η Dow Chemical στις Ηνωμένες Πολιτείες έχει διαθέσει στο εμπόριο με επιτυχία τη μέθοδο ημι{13}}στερεάς μήτρας-χύτευσης για κράματα μαγνησίου και έχει λάβει τρία βασικά διπλώματα ευρεσιτεχνίας. Ο εξοπλισμός χύτευσης-δεύτερης γενιάς-ημι{17}}συμπαγούς μήτρας-, που κυκλοφόρησε το 1991, υιοθέτησε καινοτόμα έναν μηχανισμό σπειροειδούς έγχυσης με ηλεκτρική συσκευή θέρμανσης, διατηρώντας παράλληλα έναν μηχανισμό ασφάλισης παρόμοιο με αυτόν των συνηθισμένων μηχανών χύτευσης-. Μέσω αυτού του μηχανισμού, το κοκκώδες κράμα μαγνησίου μεταφέρεται αποτελεσματικά σπειροειδώς σε μια ελεγχόμενη ζώνη θέρμανσης-προστατευόμενης θερμοκρασίας-αργού, όπου θερμαίνεται με ακρίβεια και διατμείται σε ημι{32}}κατάσταση σε ημιστερεή κατάσταση σε θερμοκρασίες έως 580 μοίρες, πριν εισέλθει στη ζώνη υψηλής πίεσης. Η ταχύτητα έγχυσης είναι περίπου 318 m/s, η πίεση της κοιλότητας διατηρείται στα 34-41 MPa και μπορεί να φτάσει ακόμη και το μέγιστο των 136 MPa, με ολόκληρο τον κύκλο να διαρκεί μόνο 20 δευτερόλεπτα. Σε σύγκριση με το υψηλό μέσο πορώδες 215%-310% στα συμβατικά χυτά καλούπια, τα ημι-στερεά χύτευση παρουσιάζουν σημαντικά χαμηλότερο πορώδες, που κυμαίνεται από μόνο 14%-118%.
Επιπλέον, αυτή η τεχνολογία μειώνει αποτελεσματικά τη συρρίκνωση μέσα στο καλούπι, επιτρέποντας σε ορισμένα χυτά να χρησιμοποιούν ακόμη και μηδενική γωνία βύθισης, μειώνοντας έτσι σημαντικά την αντίσταση ξεκαλουπώματος και βελτιώνοντας την ακρίβεια διαστάσεων. Επί του παρόντος, τα ημι-συμπαγή χύτευση από κράμα μαγνησίου περιλαμβάνουν καλύμματα περιβλήματος κιβωτίου ταχυτήτων αυτοκινήτου και περιβλήματα ανάφλεξης, όλα κατασκευασμένα από κράμα AZ91D.
Επιπλέον, σύνθετα υλικά με βάση κράμα μαγνησίου-, όπως σύνθετα υλικά ενισχυμένα με σωματίδια καρβιδίου του πυριτίου-, έχουν υποστεί χρόνια έρευνας και ανάπτυξης. Αν και δεν είναι ακόμη πλήρως εμπορικά εφαρμόσιμα στον τομέα της χύτευσης με χύτευση, τα χυτά υλικά όπως οι πτερωτές, οι στρόφαλοι ποδηλάτων και οι επενδύσεις κυλίνδρων αυτοκινήτων έχουν κατασκευαστεί με επιτυχία χρησιμοποιώντας χύτευση με άμμο και μεθόδους χύτευσης ακριβείας. Μια περαιτέρω τάση είναι ο συνδυασμός αυτών των σύνθετων υλικών με την ημι-τεχνολογία χύτευσης για περαιτέρω επέκταση των εφαρμογών τους στη χύτευση υπό πίεση και τη χύτευση με συμπίεση.
Επί του παρόντος, έχουν διεξαχθεί πολυάριθμες πειραματικές μελέτες σε παγκόσμιο επίπεδο σχετικά με τη σχέση μεταξύ των παραμέτρων διεργασίας και των μηχανικών ιδιοτήτων των κραμάτων μαγνησίου χυτού-. Ωστόσο, η έρευνα σχετικά με τον αντίκτυπο των διαδικασιών χύτευσης με μήτρα στη μικροδομή παραμένει σχετικά σπάνια. Επομένως, η-εις βάθος διερεύνηση της ποσοτικής επιρροής των διεργασιών χύτευσης με μήτρα στη μικροδομή και τις ιδιότητες των κραμάτων μαγνησίου, και βάσει αυτής, η πρόβλεψη της απόδοσης των εξαρτημάτων που σχηματίζονται από κράμα μαγνησίου, είναι αναμφίβολα μια θεμελιώδης ερευνητική προσπάθεια με μεγάλες δυνατότητες και πρακτική αξία εφαρμογής.
