1。1。1 镁的基本性质

镁属于碱金属，室温条件下呈银白色，质量轻，密度为 1。74g/cm3， 约为纯铝的

2/3，镁的熔点 650℃，沸点 1107℃。常温条件下塑性变形能力很低，但当温度升到

240℃以上后，其塑性变形能力得到很大的提高。镁是金属材料中最轻的金属，带有 很强的导电、导热性能以及热膨胀系数。

镁的标准电极电位很低（-2。37V），因此其电负性很强，极易失去电子，具有很 强的化学活泼性，与大多数的酸都能反应。镁在室温下与水不能发生反应，但是在沸 水中反应很剧烈。室温下，镁表面很容易受到氧化，形成氧化膜，但此氧化膜疏松多 孔，脆性大，与铝及铝合金紧密结实的氧化膜相比性能差了很多，因此耐蚀性相对来 说比较差，必须采取相应的方法避免或者减少镁的腐蚀。

此外，纯镁的力学性能很低，不能够直接作为结构或者功能材料，一般可以通过 热处理、变形强化、合金化、晶粒细化等手段来提高其力学性能，其中，合金化已经 作为一种最常用的手段被应用于各行各业，同时，镁合金也成为用途最广泛的合金材料之一。

1。1。2 镁合金的性能

一般可以按照：化学成分、是否含有锆以及成型工艺对镁合金进行分类。按照化 学成分对镁合金进行分类，可分为：Mg-Al、Mg-Zn、Mg-Zr、Mg-Ag 和 Mg-RE 等二 元合金系，以及 Mg-Al-Zn 系、Mg-Al-RE 系、Mg-Zn-Zr 系和 Mg-Al-Mn 系等三元系。 在镁合金中加入稀土元素可以提高其高温下的综合性能，但由于其价格昂贵，目前只 在航空航天等领域使用。

按照镁合金中是否含有锆，不含锆的镁合金有：Mg-Zn、Mg-Al 和 Mg-Mn 系列， 常见的含锆镁合金有：Mg-Zn-Zr、Mg-Th-Zr、Mg-RE-Zr 和 Mg-Ag-Zr 系列。在镁合 金中添加锆主要是为了细化晶粒，从而使镁合金不管在常温还是高温条件下都有良好 的力学性能。

按照成型工艺对镁合金进行分类，可以分为：变形镁合金和铸造镁合金，二者在 组成成分、合金组织结构和性能上都存在很大的差异。铸造镁合金主要用于汽车零件、 电器构件和机件壳罩等方面[3]，铸造镁合金主要通过通过压铸工艺来生产，他的主要 工艺特点是生产效率高、精度高、铸件表面质量好、组织良好等。变形镁合金主要用 来生产镁合金板、锻件、挤压件等，主要用于结构件。变形镁合金的力学性能与加工 工艺、热处理状态关系很大，变形镁合金一般是通过熔铸以后取得坯料，将坯料锻造、 轧制、挤压等工艺，进行变形而获得的管材、型材、板材等，因而得名变形镁合金。

作为“21 世纪绿色工程材料”，镁合金具有以下一系列优点[4-7]：

（1）密度低，重量轻。镁合金密度是铝的 2/3，约为 1。75-1。859/cm3，但其相对 比强度和相对比刚度是常用结构材料中最高的一种。比强度高于铝合金和铁，略低于 增强工程塑料，但是其比刚度远远高于工程塑料与铝合金和铁相当，镁合金的这一特 性使其在减少燃料消耗、减轻结构件重量等领域得到了广泛的应用。

（2）良好的阻尼和减震性能。镁合金的阻尼性比铝合金大数十倍，减震效果很 明显，具有极好的吸收震动和噪音的能力，从而保证设备能安静工作， 镁合金的这 个特点对于用作抗冲击、减少噪音的设备机壳十分有利；另外在汽车的一些结构件使 用镁合金材料，减轻了汽车在运动中产生的噪音和震动。此外，计算机硬盘的底座也 可以采用镁合金制作，这样不仅可以减轻重量，而且还可以增加硬盘的稳定性，延长 了零件的使用寿命，节约了成本。