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<10-10>、<10-11>和<11-22>如图1.1所示[1]。1.1 镁合金的性质

纯镁因为比较软，质地也比较轻，在实际应用中并不是很广泛，大多数情况下我们都是用的是性能更好的镁合金代替镁用于各种结构材料的使用，因为镁合金具有更加优良的性质和特点[2-7]：

（1）镁合金的密度大约为铝合金的2/3，钢的1/4，而镁合金的比强度却要比铝合金和钢高，比刚度是普通塑料的10倍。

（2）镁合金有着优良的导热性能，因此被广泛应用于电子器件等产品，良好的导热性能能够加快电器的热量传播和散发，防止因过热而导致的各种故障或者因过热引起寿命减少。

（3）镁合金的弹性模量比较低，因此能够更好的缓解外力的集中施压，从而避免了由过大的应力而引起的施压集中导致的断裂，故镁合金能够在各个机械结构中承载更大的载荷，可以用于制造各种需要承受冲击的零件器件。

（4）镁合金具有良好的阻尼性能，是很好的抗震零件，其减震效果大约为铝的100倍，

钛合金的300到500倍。因此可以用来制作相应的用于降低噪音和减小震动的器件。

（5）镁合金还具有优良的铸造性能，因此被用于各种切削加工来铸造成形，比起其他金属来说是十分优良的加工成型材料。

（6）镁合金具有良好的电磁屏蔽性能，可以用于阻碍电磁波的传播，可以用于制作各种人类使用的电子元器件的包装材料，特别是与人体接触较多的手机、笔记本电脑等。

（7）镁合金除此之外还有很好的可回收性，对环境保护发挥着积极作用，而且其回收利用率为100%，同时降低了生产加工产本，也符合我国可持续发展的战略。

1.2 镁合金强化原理

常用的强化镁合金的原理有固溶强化、加工硬化、沉淀强化以及细晶强化，所以我们通过向镁合金中添加各种元素而利用上述强化机制从而极大的提高镁合金的强度。固溶强化和第二相强化是效果最为明显的两种强化机制[8]。

1.2.1 固溶强化

稀土元素加入镁后，这些稀土原子会进入到镁的晶格间隙中，导致镁合金的晶体结构发生畸变，使镁合金硬度会发生显著的提高，强度也会随之增加。我们把类似上述这些稀土元素作为溶质原子的这一类由于新原子的加入而引起的强化的效果称为固溶强化。除此之外不单单是稀土元素，Li、Al、In、Sn、Sb、Te、Nd、W、P、Au、Hg、Pb、Bi等元素都可以和镁形成固溶体也就时相应的镁合金。

1.2.2 第二相强化

复相合金是由多种相组成，其中第二相的存在就会产生一定的强化效果，第二相在本论文中指加入镁合金中的一些稀土元素。这种强化方式的机理主要是通过加入到镁合金中的一些稀土合金元素而使这些合金元素弥散的分布在基相中使晶体中位错运动受到阻碍，从而提高了镁合金的变形抗力。例如在Mg-Re，Mg-Ca和Mg-Sn合金中加入少量的Zn就可以使时效过程中析出的第二相颗粒，增加镁基体中析出相的密度，从而提高合金的时效峰值硬度和屈服强度。这种通过合金元素（本文的稀土元素）加入镁合金中的弥散强化和细晶强化都属于第二相强化。

1.3 镁合金及其合金化

合金化方法广泛用于改善镁合金性能，合金元素对镁合金性能的改善机理如下所述：（1）降低了晶格的轴比c/a值，从而提高了结构的对称性；（2）降低不同滑移系统的层错能，达到激活非基面滑移系统和促进孪晶形成的效果；（3）形成第二相并与位错发生交互作用，从而进一步减少了滑移系和孪生模式之间的各向异性。 (责任编辑：qin)