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(diǎn)，在不斷提升行業(yè)整體水平的同時(shí)，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(shí)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(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化運(yùn)用，實(shí)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(huì)可持續(xù)發(fā)展對鎂合金材料的需求。

強(qiáng)鎂合金材料是支撐航空、航天、新一代武器裝備、高速列車以及新能源汽車等裝備不斷升級發(fā)展的基礎(chǔ)材料。我國在強(qiáng)變形鎂合金研發(fā)與應(yīng)用方面處在世界前列。但從進(jìn)一步擴(kuò)大鎂合金材料應(yīng)用的角度來看，現(xiàn)有的高強(qiáng)度鎂合金材料在比強(qiáng)度、比剛度、斷裂韌性以及性能穩(wěn)定一致性等方面還有明顯不足，使鎂合金材料在上述領(lǐng)域的應(yīng)用及提高其終端產(chǎn)品競爭力方面受到嚴(yán)重制約，是當(dāng)前亟需解決的發(fā)展難題。強(qiáng)鎂合金材料及其強(qiáng)韌化變形加工技術(shù)是鎂合金領(lǐng)域發(fā)展的主要方向，預(yù)計(jì)到2035年，強(qiáng)鎂合金材料替代同類普通材料量將超過20%。

鎂合號(hào)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(shí)效強(qiáng)化行為。在該系列中，從合號(hào)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(shí)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。

我國稀土資源儲(chǔ)量居于世界位，在稀土開采、冶煉分離等方面具有優(yōu)勢。但目前16種稀土元素（Pm除外）的應(yīng)用是不平衡的，存在輕稀土閑置、滯銷等問題，導(dǎo)致國內(nèi)以La、Ce等元素為主的稀土形成了大量積壓。目前，隨著汽車輕量化、電子通信等領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)業(yè)需求的不斷擴(kuò)大，各大終端企業(yè)和材料生產(chǎn)廠家一直致力于輕量化部件的研發(fā)，對鎂合金材料的性能要求達(dá)到的高度，甚至產(chǎn)生許多結(jié)構(gòu)功能一體化的需求。這給稀土鎂合金的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇，尤其是輕稀土鎂合金的開發(fā)應(yīng)用，充分發(fā)揮La、Ce等稀土在鎂合金材料中的優(yōu)勢作用，應(yīng)用前景十分廣闊。

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(shí)驗(yàn)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(dòng)性使其易于壓鑄成型，價(jià)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(dòng)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(jià)值和支撐作用。

目前，耐高溫系鎂合金已經(jīng)在汽車發(fā)動(dòng)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(jì)時(shí)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(huì)在汽車動(dòng)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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  鈹銅絲

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