镁的相对分子质量较小，其密度是 1。75g/cm3 ，约为铝合金的 2/3，铁的 1/4，具 有密排六方结构[1]。镁是比较轻的金属，在拥有不错的强度的同时还拥有小的质量满 足了人们对日用机械轻量化的要求[2]。镁被誉为 21 世纪最具发展前景和前途的材料 之一。

在应用性较强的镁中添加入合金元素就可以形成不同性能和应用性的镁合金。在 工艺上，镁合金可以分为变形镁合金和铸造镁合金。根据镁中添加的合金元素不同， 镁合金分为 AZ 系列（Mg Al Zn），MM 系列（Mg Mn），MZZ 系列(Mg Zn Zr)，AM 系列（Mg Al Mn）。铸造镁合金具有较低的凝固潜热，在生产时具有较高的凝固速 率和生产效率，同时还会降低模具的损伤，容易从模具上脱落，大多用于航空航天、 汽车生产等领域的结构件的制造。AZ 系列的变形镁合金可以通过热处理进行强化， 而且具有良好的焊接性，多数用于成型板材的生产。AM 系列镁合金拥有良好的韧性、 抗弯性能，因此多数情况用于对冲击载荷要求较高的零件上。MM 系列是变形镁合金 的一种，拥有较好的耐腐蚀性能，高温情况下具有较好的塑形，多数用于管材的生产。

镁合金与其他几种金属材料的性能比较，见表 1-1。

表 1-1 镁合金与其他材料的性能比较

性能 参数 密度

g/cm3 比强度 抗拉强度

Mpa 屈服强度

Mpa 延展率

% 比刚度

A380 2。70 116 315 160 3 25。9

ABS 1。03 93 96 60

碳钢 7。86 80 517 400 22 24。3

AZ91D 1。81 138 250 160 7 25。86

1。1。2 镁及镁合金的应用

目前，镁合金为世界上最轻的应用较广的商用结构材料，因为在镁中加入合金元 素的种类不同，可以形成具有不同性能和用途的合金。通过热处理成型工艺和各种塑 性加工，镁合金可以加工出不同性能、用途、尺寸的管材、棒材、板材和线材等等。 然后再经过各种冲压、拼接工艺制成零部件和结构件。镁合金具有密度小，比弹性模 量大，消震性好，散热性优良，承受冲击载荷的能力比铝合金强，良好的耐碱腐蚀性， 工艺性能良好，易于回收再利用，可焊接性，对汽油、煤油具有较高的化学稳定性等 特点，是名副其实的 21 世纪绿色结构材料。镁合金的储氢容量大、电极电位低，在 储氢和电池方面有很大的优势[3,4]。

近 20 年来，随着发达国家如日本欧美的电子工业的迅速发展，3C(计算机、通讯 设备、消费类电子产品)在全世界范围内迅速普及以及向便携性靠拢，所以一些材质 较轻的材料越来越得到了大家的重视。早期，工程塑料是作为 3C 产品零件的主要材 料，因为工程塑料质量轻、成本低、易生产，但是在结构强度、美观性、导热性方面 工程材料就显得疲软了。因此，人们的视线就转移到了镁合金上。镁合金具有散热性 好、质量轻、强度高、易于生产薄壁和可以吸收 90％的电子辐射的优点，一直吸引 着消费类电子产业的关注。尼康公司用镁合金生产单反相机框架，大幅度减轻了产品 重量；东芝公司使用镁合金制造的电脑框架可有效减轻对核心部件的影响；苹果公司 利用镁合金制造的各类电子产品因其质量轻，外观时尚，一直销量领先。无论是作为 散热部件，还是产品的结构件或者是外壳，镁合金都已成为未来电子产品中不可或缺 的部分。镁合金做汽车的零部件可有 70 年的历史了。到了 21 世纪，石油危机和环境问题 越发严重，为了满足节能减排的全球化要求。通过减轻汽车质量从而实现节约能源的 方案被提了出来。据推算，汽车所用燃料的大约 60％被汽车自重消耗。汽车质量每 降低 1 吨，每百公里可减少 7 升油耗，而且燃油效率也可以大幅提升，如果每辆汽车