一、鎂產業發展中存在的問題

總的來看，鎂合金材料技術及鎂產業近年來取得了顯著進步，但許多重要問題還有待更好地解決：

一是鎂合金存在的通用問題需要進一步解決和突破。這些問題包括鎂合金材料存在的絕對強度與鋼鐵和部分鋁合金相比較低、密排六方晶體結構使其室溫塑性和成形性較差、化學性質活潑使其耐腐蝕性較差、熔鑄時冶金質量相對較低等。

二是鎂合金牌號和狀態很少。成熟的變形合金和鑄造合金只有二十幾個牌號，主要有歐美的Mg-Al-Zn系列、 Mg-Al-Z系列和 Mg-Re系列和俄羅斯的MA系列、BM17及BM65等，遠不能滿足鎂合金大規模推廣應用的需求，急需發展成批的高性能鎂合金新材料。

三是缺乏現金的低成本、低能耗原鎂生產技術；缺乏大尺寸、超薄和復雜鎂合金零部件生產成套技術，低成本先進加工技術和高性能低成本表面防護技術。

四是鎂合金產業的集中度不夠，規模化企業少，無序競爭和資源浪費現象非常嚴重，國有參與度過低。

五是缺乏先進的產品設計與開發平臺，鎂及合金的產品和技術標準明顯滯后，鎂合金產品應用范圍還不夠寬，鎂產品應用量增長速度較慢。

二、鎂及合金產業技術存在的問題

目前及鎂合金產業化關鍵技術尚未突破，主要有六個方面：

1.鎂合金耐熱和高強尚有差距

國內外對耐熱鑄造鎂合金的開發還處在研發階段，只有少數合金得到應用。隨著汽車輕量化對耐熱鑄造鎂合金的要求越來越高，應以需求為牽引，通過成分-組織-性能-工藝的系統集成研究，研發新一代低成本高性能耐熱鑄造鎂合金。

低成本鑄造鎂合金絕對強度低，目前只能用于非承載結構件。隨著國防軍工、航空航天和交通運輸裝備的發展，對輕量化和強度要求越來越高，亟待開發（超）高強鎂合金。

2.變形鎂合金的高延展性急需開發

目前90%的鎂合金是壓鑄件，多用于殼體類等非承力構件。研發具有優秀加工塑性和良好成型性能，能夠實現高速、大變形量軋制或鍛造、高速擠壓的新型高延展性鎂合金是推動變形鎂合金大規模工業化進程的關鍵。

3.鎂合金功能特性開發不夠

重點是高強高阻尼鎂合金、生物鎂合金、鎂基儲氫材料、電磁屏蔽鎂合金的研究與開發。

4.鎂合金先進熔煉技術及裝備有待開發

包括新型原鎂冶煉技術、高品質鎂熔體制備與供應裝備、高真空壓鑄技術與裝備。

5.變形鎂合金先進加工技術水品有待進一步提高

包括鎂合金板材、鎂合金擠壓管型材、鎂合金鍛件。

6.鎂合金材料先進應用技術水平不高

包括鎂合金涂層材料與技術、鎂合金焊接、鎂合金標準、數據庫和設計平臺。

三、“十三五”鎂合金發展規劃思路

重點發展和夯實高性能鎂合金的技術基礎、工程化基礎和產業基礎，推動技術研發與產業發展的緊密結合。除了繼續加大已經取得較好應用效果的鑄造鎂合金的發展，推動其持續穩定增長和進一步擴大應用，還要特別加強具有高附加值、未來應用增量很大的變形鎂合金材料和鎂基功能材料的研發力度和工程化步伐，以及冶金質量控制、鑄造、擠壓和軋制等共性技術攻關、以取得關鍵技術突破，為未來規模化生產和應用提供可持續發展。

1.鎂合金新材料

高性能鑄造鎂合金。以低成本為控制目標，發展高性能耐熱鎂合金和高性能鑄造鎂合金，其主要絕對性能達到現有商用鋁合金的水平。其中，高性能鑄造鎂合金的抗拉強度力爭超過400MPa。

超高強變形鎂合金。以稀土鎂合金為主要體系，發展強度超過550-600MPa、延伸率大于5-10%的超高強變形鎂合金。

低成本高強度鎂合金。以不含稀土的鎂合金為主要體系，強調低成本元素的使用，發展強度在400-500MPa之間、延伸率8-20%的高強度鎂合金。

高成形性鎂合金和高塑性鎂合金。高成形性鎂合金擠壓速度要30-40米/分鐘，板材的室溫杯突值≥8-10.0mm；高塑性鎂合金的室溫延伸率要超過50%。

超輕鎂合金。以含鋰鎂合金為發展重點，發展密度小于1.60g/cm3的超輕鎂合金，力爭抗拉強度大于280-300MPa,延伸率超過20%。

高強高阻尼鎂合金。研究解決高強度和高阻尼性能無法協調的難題，發展具有高強度的高阻尼鎂合金材料，實現抗拉強度350MPa級別時比阻尼系數（SDC）超過40%。

生物醫用鎂合金。研究新型醫用鎂合金的合金設計和先進制備技術，發展適合不同用途的新型醫用鎂合金材料和表面改性技術。

鎂基能源合金。研制出具有高儲氫密度、低操作溫度、可控放氫、長循環壽命的新型鎂基儲氫材料。

電磁屏蔽鎂合金。研究電磁屏蔽性能和合金元素與工藝之間的關系，發展中等強度的電磁屏蔽鎂合金。在強度為320-360MPa時，電磁屏蔽效能達到85-100dB(頻率范圍<1.5GHz,試樣厚度2mm)
鎂基復合材料的研發

—陶瓷增強鎂基復合材料 以陶瓷增強體和變形鎂合金的復合為研究對象，研究陶瓷增強體和合金成分與工藝之間的關系，發展高彈性模量的鎂基復合材料。

—碳增強鎂基復合材料 以碳纖維、碳納米管、石墨烯等為增強體，研究增強體和合金成分與工藝之間的關系，發展高強度鎂基復合材料。

2 。 鎂及鎂合金產品工程化技術

• 低成本高品質鎂冶煉技術以成本降低15-30%為目標發展高質量原鎂生產技術，力爭在低能耗生產技術、大容量生產技術、無硅鐵生產技術等方面取得重要突破。

• 高品質鎂熔體冶金質量控制技術與裝備以低成本液相自純化技術、反重力過濾技術等為重點，發展除雜新技術與新工藝，使純凈化成本降低50%以上，冶金質量大幅度提高。

• 大型、復雜鎂合金鑄件生產技術及裝備以大型、超薄、復雜零部件為重點，發展先進鑄造技術和提升傳統鑄造技術，包括真空壓鑄技術和低壓鑄造技術。

• 以提高熱成形性、控制邊裂和板材表面質量為重點，研究寬幅板材用的大鑄錠鑄造工藝、板材熱處理工藝和加工工藝，發展高質量寬幅板材的先進加工技術與裝備。

• 擠壓開坯、薄帶鑄軋等為重點，研究工藝技術與板材質量控制之間的關系，發展低成本加工新技術和新裝備。

• 以提高成形性、解決大型材表面質量等為重點，研究大型材用的大鑄錠鑄造工藝、型材熱處理工藝和加工工藝，發展高質量大規格型材的先進加工技術與裝備，型材尺寸力爭大于650-700mm。

• 開發新型與鎂合金基體附著性強、耐蝕性好、硬度高的涂層材料體系，發展工藝簡單、可靠性強、成本低廉可工程化的涂層制備方法；發展以攪拌摩擦焊為代表的連接新技術與新裝備。

3. 鎂合金產品標準和開發設計平臺

• 建立具有國際水平、能滿足鎂合金工業化生產的完整標準體系。

• 建立具有國際水平、能滿足鎂合金研發和應用的世界上最大的數據平臺。

• 建立把材料研發、材料與產品加工、產品開發與應用等一體化、能縮短鎂合金產品開發周期并且能充分發揮鎂合金性能潛力的現代化產品設計開發平臺。