鎂是地球上儲量最豐富的元素之一。鎂合金的密度為1.35~1.80g/cm3，是目前工程應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，比強度高于鋁合金和鋼，作為結(jié)構(gòu)材料的優(yōu)勢十分顯著。鎂合金因其具有良好的工藝性能、尺寸穩(wěn)定性和電磁屏蔽性能而被廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域。1990年以來，世界鎂合金的需求量正以20%的年增長率快速增長，彰顯了巨大的市場前景。鎂合金應(yīng)用研究的重點已經(jīng)從航空航天、武器裝備等領(lǐng)域向民用高附加值產(chǎn)業(yè)擴展，特別是汽車工業(yè)將成為鎂合金應(yīng)用的重要領(lǐng)域。

我國是世界上鎂資源最豐富的國家，豐富的鎂資源為我國鎂產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了可靠的資源保障。近年來，我國在鎂合金的研究與應(yīng)用方面取得了巨大進展，但國內(nèi)對于高端鎂合金產(chǎn)品還沒有足夠的規(guī)模制造能力。追蹤國際發(fā)展前沿，開發(fā)綜合性能優(yōu)異、成本低廉的產(chǎn)品是我國鎂合金的發(fā)展方向。

合金化是提高鎂合金強度的一種簡單而又普遍使用的方法。稀土元素是提高鎂合金性能的重要合金元素，目前，通過添加少量稀土元素是達到鎂合金強韌化的重要手段。比如，加入稀土元素Nd能有效細化鎂合金AM60的顯微組織，減少對性能不利的Mg17Al12相、使之變細；適量的Nd優(yōu)先與合金中的鋁元素反應(yīng)生成細小的Al11Nd3相，能有效提高合金的抗拉強度、屈服強度和伸長率。試驗表明，添加質(zhì)量分數(shù)為0.9%Nd時合金力學(xué)性能最佳，其抗拉強度為230MPa，屈服強度為127MPa，伸長率為14%，分別比原AM60合金提高了28%，48%和1.8倍。復(fù)合加入多種稀土成分的鎂合金能在鎂合金基體中形成多種稀土化合物，起彌散強化作用，再加上多種成分的細晶強化、晶界強化和固溶作用，可使復(fù)合加入多種稀土成分的鎂合金的強度高于加入單一稀土成分的鎂合金。

添加稀土元素除了能提高鎂合金的強度外，也能夠有效改善其耐腐蝕性能，從而有望成為鎂合金的有效防腐手段。比如在鎂合金AZ91D中添加質(zhì)量分數(shù)為1%的La，可使腐蝕速率下降53%。耐蝕性的提高是由于La的加入形成了具有類網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的β相，這種類網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的β相能有效地抑制腐蝕過程的進行，從而提高了鎂合金的耐蝕性。

通過合金化還可以提高鎂合金的耐熱性能。比如，在Mg-Al合金中加入1%混合稀土可提高鎂合金的抗蠕變性能，特別是當Al的質(zhì)量分數(shù)小于4%時效果更佳。值得注意的是，添加Ca、Sr等堿土金屬也能提高鎂合金的耐熱性能。研究表明，在Mg-Al基鎂合金中加入Ca后可細化鑄造組織，形成高穩(wěn)定性Al2Ca相，阻礙位錯滑移，同時抑制對高溫性能有害的Mg17Al12相的析出，有效改善高溫蠕變性能。相比于較為昂貴的稀土合金，Ca合金成本低廉，又能顯著提高鎂合金的高溫性能，因此含Ca的耐熱鎂合金正成為研究熱點。

此外，Be可以有效地提高鎂合金的起燃溫度，如含0.3wt%Be的鎂合金的起燃溫度提高近300℃，可直接暴露在大氣中熔煉。(一員)