緊跟全球綠色節(jié)能發(fā)展趨勢，我國鎂合金材料產(chǎn)業(yè)整體正朝低能耗、率、方向發(fā)展，不斷進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級改造。我國鎂合金材料相關(guān)工藝技術(shù)研究起步晚于歐美發(fā)達(dá)國家，雖然在部分鎂合金材料領(lǐng)域突破了一批核心關(guān)鍵技術(shù)，但在研發(fā)效率、生產(chǎn)質(zhì)量、市場拓展、環(huán)境保護(hù)等方面仍存在較大差距。未來，我國鎂合金材料產(chǎn)業(yè)需以國家戰(zhàn)略需求為基準(zhǔn)，緊跟國際研究熱點，在不斷提升行業(yè)整體水平的同時，加強(qiáng)鎂合金材料的研發(fā)力度，著力提高自主創(chuàng)新能力。通過優(yōu)化組織實施方式，助力國家重大工程急需的鎂合金材料“產(chǎn)學(xué)研”體系通道暢通，促進(jìn)相關(guān)科研成果轉(zhuǎn)化并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化運用，實現(xiàn)我國從材料大國向材料強(qiáng)國的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變，滿足國民經(jīng)濟(jì)、國家重大工程和社會可持續(xù)發(fā)展對鎂合金材料的需求。
我國積極開展了鎂合金材料的研制工作，在稀土鎂合金、大尺寸鑄棒、大型復(fù)雜件的工程技術(shù)方面取得重要突破，研制的部分高強(qiáng)鎂合金大尺寸復(fù)雜鑄件、高強(qiáng)耐熱鎂合金大規(guī)格擠壓型材/鍛件等達(dá)到世界水平。具體來看，2019年，南京云海特種金屬股份有限公司在技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)整合方面取得重大進(jìn)展，生產(chǎn)的鍛造鎂合金輪轂在汽車主機(jī)企業(yè)得到應(yīng)用。上海交通大學(xué)輕合金精密成型研究中心開發(fā)了新型輕質(zhì)鎂稀土合金材料，成功應(yīng)用于直升機(jī)關(guān)鍵復(fù)雜承力部件，輕量化效果顯著，并已實現(xiàn)批量穩(wěn)定制造，填補(bǔ)了我國新一代直升機(jī)用高強(qiáng)耐熱鎂合金材料空白。重慶大學(xué)國家鎂合金材料工程技術(shù)研究中心研制出AT、AE、VW系列等40多種新型鎂合金，其中有16種合金成為國家標(biāo)準(zhǔn)牌號，十幾種合金得到工程應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化推廣。東北大學(xué)開發(fā)了大規(guī)格鎂合金扁鑄錠生產(chǎn)技術(shù)，目前能夠生產(chǎn)大截面為1450mm×400mm的鎂合金大扁錠；開發(fā)了鎂合金寬幅板帶卷軋制成套技術(shù)，已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。中南大學(xué)和長春應(yīng)用化學(xué)研究所等單位開發(fā)出高強(qiáng)高韌稀土鎂合金、壓鑄鎂合金和稀土鎂合金批量生產(chǎn)技術(shù)，成功應(yīng)用于航空、航天、軍工、汽車、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域，大幅降低了稀土鎂合金產(chǎn)品的成本，提升了市場競爭力，填補(bǔ)了國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的空白。
鎂合號眾多，已在多領(lǐng)域大量應(yīng)用的合金系列為Mg-Al系合金，特別是在鑄造過程中表現(xiàn)出工藝穩(wěn)定、燒損較小、室溫條件下有著力學(xué)性能和高強(qiáng)耐腐蝕行為的AZ91鎂合金。在變形鎂合金方面，獲得大量應(yīng)用的是Mg-Zn系合金，其在熱處理過程中表現(xiàn)出的時效強(qiáng)化行為。在該系列中，從合號ZM81的相關(guān)研究來看，其表現(xiàn)出比Mg–Al合金更的力學(xué)性能。ZK系合金主要為Mg-Zn-Zr系鎂合金，是目前應(yīng)用多的變形鎂合金之一，代表是ZK61鎂合金，其經(jīng)高溫成型冷卻和人工時效處理后，抗拉強(qiáng)度大于300MPa，具有良好的塑性及耐蝕性，可加工性良好，能制造形狀復(fù)雜的大型鍛件。
與Mg-Al、Mg-Zn系合金相比，稀土元素合金化后的Mg-RE系合金，鑄造過程中的工藝性能更加穩(wěn)定，且在力學(xué)相關(guān)實驗中表現(xiàn)出更加的力學(xué)行為。La、Ce稀土在鎂合金中應(yīng)用發(fā)展比較成熟的是AE系鎂合金，主要是以混合稀土形式加入，典型代表如AE44、AE41鎂合金，具有的力學(xué)性能，尤其是在延伸率上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過AZ91、AM60等傳統(tǒng)非稀土鎂合金。Mg-RE系合金良好的流動性使其易于壓鑄成型，價格優(yōu)勢明顯，可滿足民用產(chǎn)品的規(guī)?；a(chǎn)，如已應(yīng)用于汽車變速箱殼體等零部件。另外，輕稀土在Mg中的固溶度很低，有利于提高鎂合金的導(dǎo)熱性能，未來在與第五代移動通信技術(shù)相關(guān)的電子產(chǎn)品、基站、接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等的結(jié)構(gòu)件上應(yīng)用潛力很大。面向民用市場的輕稀土鎂合金材料的應(yīng)用開發(fā)，有助于促進(jìn)稀土元素的平衡應(yīng)用，解決La、Ce等高豐度稀土元素的積壓問題，擴(kuò)大稀土在新領(lǐng)域的應(yīng)用，加快稀土產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，彰顯稀土資源在我國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的戰(zhàn)略價值和支撐作用。
Mg–Li合金的密度為1.35~1.65g/cm3，具有超輕高塑性特征，是一種超輕合金材料。美國已將Mg-Li合金應(yīng)用于制造裝甲輸送車、航空和航天領(lǐng)域的非結(jié)構(gòu)與次級結(jié)構(gòu)件等。俄羅斯采用Mg–Li合金制成了航天器用的電器儀表件和外殼等零部件。日本把Mg-Li合金用于電子產(chǎn)品殼體和音響振膜等。我國近年來將Mg-Li合金應(yīng)用于衛(wèi)星儀表殼體件的制造中。在未來，隨著研究的深入及技術(shù)的發(fā)展，超輕Mg-Li合金將會在航空、航天、汽車、計算機(jī)、通信和消費電子產(chǎn)品等領(lǐng)域有著更加深入廣泛的應(yīng)用。
目前，耐高溫系鎂合金已經(jīng)在汽車發(fā)動機(jī)罩蓋、缸體、引擎活塞及高速艙體等零部件上有著廣泛應(yīng)用。目前，各國研究者關(guān)于耐高溫系鎂合金的研究大部分還是聚焦于Mg、Al、Zn系的性能調(diào)控及稀土元素的合金化行為。其中，高溫力學(xué)性能好的是以Mg-Gd系為代表的的鎂稀土合金體系。目前亟需解決同步提高強(qiáng)度和塑性的問題，具體措施包括控制析出相形態(tài)分布、細(xì)化組織和降低雜質(zhì)含量。另外，鎂合金鑄造性能應(yīng)被重視，即合金設(shè)計時需綜合考慮力學(xué)性能和鑄造性能。就性能指標(biāo)而言，強(qiáng)（強(qiáng)度>400MPa）耐熱（使役溫度>250℃）鎂合金是目前國家亟需攻關(guān)的一類關(guān)鍵材料。隨著技術(shù)不斷地開發(fā)與發(fā)展，耐高溫系鎂合金將會在汽車動力系統(tǒng)部件、航天等對材料強(qiáng)度、耐高溫能力及材料輕量化有著苛刻要求的領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。
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