緊跟全球綠色節(jié)能發(fā)展趨勢，我國鎂合金材料產業(yè)整體正朝低能耗、率、方向發(fā)展，不斷進行產業(yè)升級改造。我國鎂合金材料相關工藝技術研究起步晚于歐美發(fā)達國家，雖然在部分鎂合金材料領域突破了一批核心關鍵技術，但在研發(fā)效率、生產質量、市場拓展、環(huán)境保護等方面仍存在較大差距。未來，我國鎂合金材料產業(yè)需以國家戰(zhàn)略需求為基準，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“產學研”體系通道暢通，促進相關科研成果轉化并實現(xiàn)產業(yè)化運用，實現(xiàn)我國從材料大國向材料強國的戰(zhàn)略性轉變，滿足國民經濟、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。
強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)展的基礎材料。我國在強變形鎂合金研發(fā)與應用方面處在世界前列。但從進一步擴大鎂合金材料應用的角度來看，現(xiàn)有的高強度鎂合金材料在比強度、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域的應用及提高其終端產品競爭力方面受到嚴重制約，是當前亟需解決的發(fā)展難題。強鎂合金材料及其強韌化變形加工技術是鎂合金領域發(fā)展的主要方向，預計到2035年，強鎂合金材料替代同類普通材料量將超過20%。
鎂合號眾多，已在多領域大量應用的合金系列為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性能和高強耐腐蝕行為的AZ91鎂合金。在變形鎂合金方面，獲得大量應用的是Mg-Zn系合金，其在熱處理過程中表現(xiàn)出的時效強化行為。在該系列中，從合號ZM81的相關研究來看，其表現(xiàn)出比Mg–Al合金更的力學性能。ZK系合金主要為Mg-Zn-Zr系鎂合金，是目前應用多的變形鎂合金之一，代表是ZK61鎂合金，其經高溫成型冷卻和人工時效處理后，抗拉強度大于300MPa，具有良好的塑性及耐蝕性，可加工性良好，能制造形狀復雜的大型鍛件。
我國稀土資源儲量居于世界位，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）的應用是不平衡的，存在輕稀土閑置、滯銷等問題，導致國內以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、電子通信等領域相關產業(yè)需求的不斷擴大，各大終端企業(yè)和材料生產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到的高度，甚至產生許多結構功能一體化的需求。這給稀土鎂合金的發(fā)展帶來了新的機遇，尤其是輕稀土鎂合金的開發(fā)應用，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，且在力學相關實驗中表現(xiàn)出更加的力學行為。La、Ce稀土在鎂合金中應用發(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，具有的力學性能，尤其是在延伸率上遠遠超過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，可滿足民用產品的規(guī)模化生產，如已應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熱性能，未來在與第五代移動通信技術相關的電子產品、基站、接入網絡設備等的結構件上應用潛力很大。面向民用市場的輕稀土鎂合金材料的應用開發(fā)，有助于促進稀土元素的平衡應用，解決La、Ce等高豐度稀土元素的積壓問題，擴大稀土在新領域的應用，加快稀土產業(yè)轉型升級，彰顯稀土資源在我國高新技術產業(yè)中的戰(zhàn)略價值和支撐作用。
目前，耐高溫系鎂合金已經在汽車發(fā)動機罩蓋、缸體、引擎活塞及高速艙體等零部件上有著廣泛應用。目前，各國研究者關于耐高溫系鎂合金的研究大部分還是聚焦于Mg、Al、Zn系的性能調控及稀土元素的合金化行為。其中，高溫力學性能好的是以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度和塑性的問題，具體措施包括控制析出相形態(tài)分布、細化組織和降低雜質含量。另外，鎂合金鑄造性能應被重視，即合金設計時需綜合考慮力學性能和鑄造性能。就性能指標而言，強（強度>400MPa）耐熱（使役溫度>250℃）鎂合金是目前國家亟需攻關的一類關鍵材料。隨著技術不斷地開發(fā)與發(fā)展，耐高溫系鎂合金將會在汽車動力系統(tǒng)部件、航天等對材料強度、耐高溫能力及材料輕量化有著苛刻要求的領域中得到廣泛應用。
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