鎂合金行業報告
前言：隨著現代科技的不斷發展，金屬材料的消耗與日俱增，金屬礦產資源逐漸趨于枯竭。鎂是地球上儲量最豐富的元素之一，在地殼表層金屬礦的資源含量為2.3%，位居常用金屬的第4 位，此外在鹽湖及海洋中鎂的含量也十分可觀，如海水中鎂含量達2.1×1015 噸。在很多金屬趨于枯竭的今天，加速開發鎂金屬材料是實現可持續發展的重要措施之一。由國際著名鎂合金專家聯合撰寫的“鎂基合金”（師昌緒、柯俊、R.W 卡恩主編《材料科學與技術》叢書第8 卷）一文指出：“在材料領域中，還沒有任何材料像鎂那樣潛力與現實有如此大的顛倒。”
鎂合金行業報告（一）
鎂合金密度低，是實際應用中最輕的金屬結構材料，具有比強度和比剛度高、電磁屏蔽效果好、抗震減震能力強、易于機加工成形和易于回收再利用等優點，在航空、航天、汽車、3C產品以及軍工等領域具有廣泛的應用前景和巨大的應用潛力，從而引起了許多國家的政府、企業和研究機構對鎂合金及其成形技術的高度重視,投入了大量人力、財力進行開發研究,并取得了一定的效果。
隨著“綠色，環保，可持續”的世界發展的主旋律，以輕質和可回收使用為應用特點的鎂合金，日益成為現代工業產品的理想材料，其市場需求也一直呈現穩定增長的趨勢?，F代科技和相關產業技術的發展，各國對鎂合金應用的推廣，不僅消除了人們對使用鎂合金的疑慮，而且使其各項獨特優點更加完美，應用范圍迅速擴展，特別是汽車零部件的大量應用，電訊產品向輕、薄、短、小方向發展，以及相關行業的密切合作與技術整合，更使這種新興材料的市場發展呈現出極為樂觀的前景。
鎂的定義
1828年被發現的銀白色輕金屬，無磁性。原子序數12，化學代號為Mg，電子結構為2-8-2，為六方最密堆積晶體結構。熔點（M.P）為650℃，沸點（B.P）為1107℃（2024.6°F）。為地殼第六豐富之金屬元素，為海水中排名第三之金屬元素，也為地表含量第三之常用金屬元素。工業生產鎂始于1886年的德國，1990年全世界生產235萬公噸。最主要的用途為：鋁合金元素添加，鋼鐵脫硫及除氧劑，以及制造鎂合金。
鎂的合金元素
最常見的合金元素為鋁（Al）、鋅（Zn）、錳（Mn）。合金的基本原理如下：
鋁（A）：添加3-10%時其硬度與強度隨添加比例增加。鎂鑄件含5～10%Al時對熱處理有較佳之響應。
錳（M）：添加少量可改善腐蝕抗，對機械性質效應極少。
鋅（Z）：最多達3%，可改善強度與鹽水腐蝕。Mg-Zn-Zr合金可含6%的鋅，以提供高強度與良好延展性。
稀土元素（RE）或釷（Th）：中高溫強度需求時添加，合金中通常并含鋅與鋯，如EZ33A-T5，HK31A-T6。
銀（Ag）：若高溫強度需求時添加，同時可添加稀土元素（RE）、釷（Th）與鋯（Zr），如QE22A-T6。
鎂合金分類
鎂合金可分為鑄造鎂合金及變形鎂合金，可細分為Mg-Al系、Mg-Zn系、Mg-Mn系、Mg-Li系、Mg-RE系、Mg-Th系等。按合金組元不同分為AZ系（Mg-Al-Zn-Mn）、AM系（Mg-Al-Mn）、AS系（Mg-Al-Si-Mn）、AE系（Mg-Al-RE）、ZK系（Mg-Zn-Zr）、ZE系（Mg-Zn-RE）等。我國早期的鎂合金牌號為鑄造鎂合金（ZM）、變形鎂合金（MB）、壓鑄鎂合金（YM）和航空鎂合金等。我國鑄造鎂合金牌號ZM1~7、ZM10等，早期變形鎂合金牌號MB1~3、MB5~8、MB102010-6-22等。
鎂合金特性
鎂合金的下列獨特優點使這顆材料領域的新星更加熣燦：
1、重量輕：在同等剛性條件下，一磅鎂的堅固程度等同于1.8磅的鋁和2.1磅的鋼。同時，鎂能制出與鋁同樣復雜的零件但重量僅較后者輕三分之一。上述特性對于現代一些手提類產品是至關重要的。而對于車輛，這一特性將顯著地減少其啟動慣性，并節省燃料消耗。
2、吸震性能高：鎂有極好的滯彈吸震性能，可吸收振動和噪音，這對用作設備機殼減小噪音傳遞，和提供防沖擊與防凹陷損壞是十分重要的。
3、尺寸穩定性：這是鎂的特點之一。當它從模具中取出時，產品只有很小的殘余鑄造應力，因此，它無需退火和去應力處理的必要。而在加載情況下，這種金屬也能呈現很好的抗蠕變特性。例如，AM壓鑄件在超過120℃條件下承受100小時，只有0.1%～0.5%的總伸長。
4、自動化生產能力和高的模具壽命：由于熔融的鎂不會與鋼起反應，這使得它更易于實現在熱室壓鑄機中進行自動生產操作，同時也延長了鋼制模具的壽命。與鋁的壓鑄相比，鎂鑄造模具壽命可比前者高出2～3倍，通?？删S持20萬次以上的壓鑄操作。
5、良好的鑄造性能：在保持良好的結構條件下，鎂允許鑄件壁厚小至0.6mm。這是塑料制品在相同強度下，無法達到的壁厚。至于鋁合金也要在1.2～1.5mm范圍下，才可以和鎂相比。另外，鎂合金在長時間使用及溫度升高不會產生組織變化，低溫（-10℃以下）時，亦無脆裂問題。
6、高的模鑄生產率：與鋁相比，鎂有更低的單位體積熱含量，這意味著它在模具內能更快凝固。一般說來，其生產率比鋁壓鑄高出40～50%，最高時可達到壓鑄鋁的兩倍。
7、良好的切削性能：鎂比鋁和鋅有更好的加工及切削特性，這促使鎂成為最易切削加工的金屬材料。
8、可回收再用：鎂合金材料取得不虞匱乏，自海水即可提煉，不會有原料不易取得之問題。另外，鎂合金不良品可完全回收再提煉，并作為AZ91D、AM50或AM60的二次材料進行鑄造。由于壓鑄件的需求不斷提高，可回收再用的能力是非常重要的。這符合環保的要求，使得鎂合金比許多塑料材料更具吸引力。
9、高散熱性：鎂合金有高散熱性能，適合現今設計密集的電子產品。鎂合金熱傳導性比一般結構金屬的要好，可供熱源快速的分散。筆記型計算機一旦過熱便易使系統不穩，目前的散熱方式是在工程塑料外殼內，以熱管導開熱源、加裝鰭狀熱片，或風扇做強制對流等，故熱傳導能力為塑料150倍以上的鎂鋁合金，是未來高級筆記本電腦的最佳選擇。
10、高電磁干擾屏障：鎂合金有良好的阻隔電磁波功能，適合現今發出電磁干擾的電子產品。例如NB用工程塑料外殼不具電磁屏蔽功能，需加裝如鎳或銅的電磁波吸收物質，才能使外殼具防電磁波功能。加裝吸收物質的工程塑料，在數百MHZ的CPU工作頻率的吸收能力為55db，而鎂鋁合金的吸收程度可達全頻率范圍100db以上，可謂完全吸收，不需再有其它防范措施，因此可大幅降低成本。另外，鎂合金也可對行動電話所發射的電磁波做有效的阻隔，將可降低電磁波對人腦的影響。
11、其它特性：除上述主要特性外，鎂合金還具有長期使用條件下的良好抗疲勞，以及低的裂紋傾向，和無毒、無磁性等一些特點。
上述性能優勢，使鎂合金勢不可當的成為現在及未來最有價值的新興應用金屬材料。
鎂合金行業報告（二）
鎂合金發展回顧
1808年科學家在實驗室制得純鎂，1886年鎂合金在德國開始工業化生產，1930年德國首次在汽車上使用鎂合金73.8Kg；1935年蘇聯首次將鎂合金用于飛機生產；1936年德國大眾使用壓鑄鎂合金生產"甲克蟲"汽車發動機傳動系統零件，1946年達到單車鎂合金用18Kg；1938年英國伯明翰首次將鎂合金運用到摩托車變速箱殼。20世紀40年代皮江煉鎂法發明，由于工藝簡單，生產成本大幅降低，使全世界的原鎂產量大幅增加。而這些鎂合金也在戰爭中使用的最多。
在第二次世界大戰中，飛機上頻繁使用鎂合金。這也是鎂合金使用的高峰期，那時數千噸的鎂合金板材（為了簡潔起見，除非給出具體的名稱，鎂合金將被稱為“鎂”）、擠壓件和鑄件被生產。但是直到現在差不多近80年以后，鎂的使用尚未實現、或者說滿足其工業，民用或軍事應用的潛力。汽車行業在過去的十年中使用了鎂的數量增加了四倍，但新的潛力的開發和軍事應用卻很少。）
由于鎂的低密度和實用性，在第一次世界大戰（1914-1918）和第二次世界大戰（1939- 1945）期間，人們大量的使用鎂。第一次世界大戰的主要應用包括示蹤劑、燃燒彈和彈藥（目前為止也依然在這些領域使用鎂）。在第二次世界大戰期間，能夠高速、大范圍、大容量的向遠處的戰區提供部隊和物資變得至關重要。由于早期的往復式和噴氣式發動機的動力限制，因此人們使用鎂來減輕重量以增加有效載荷和范圍。事實上，從1941年到1944年，13個國家建立工廠來滿足供應軍事需求。在這期間，也出現了很多有趣的應用：例如開發了由AZ31和ZK60制備的支撐梁和由AZ31板材做頂層甲板組成的8.5英尺×25英尺的空中交付平臺，該平臺能夠處理高達17000磅的貨物，在各種地形下落時幾乎沒有損壞。到目前為止，鎂的最大的用途是用于軍用飛機機身和機翼蒙皮，結構框架構件，車身板，裝飾板/地板，支架，發動機壓縮機外殼，變速箱外殼和起落架的板材，板材，鍛件，擠壓件，管材和鑄件車輪。
當時，在很多飛機上廣泛使用鎂元素，那時最主要的代表實例就是B-36轟炸機的設計，被稱為“世界鎂的奇跡”。B-36轟炸機使用了5,555公斤（12,200磅）的鎂板，覆蓋了25％的外部機身；700公斤（1,500磅）的鎂鍛件和300公斤（660磅）的鎂鑄件。在B-36之后，B-47使用了5,500千克（12,000磅）鎂。
二戰后，軍隊對鎂的需求急劇減少。美國的鎂產量從1943年的18.4萬噸下降到1946年的5300噸。更好的飛機設計和更強大的發動機減少了對鎂元件的應用，甚至在一些情況下完全摒棄對鎂的應用。 但是1950-1953年的朝鮮戰爭，鎂又再次被重用。到1951年底，美國政府組建的鎂工廠上線。應用的范圍從深沖AZ31制備的MB-2救生工具包（在1947年至1960年期間生產15000個）到SikorskyH-19 Chickasaw大型旋轉翼飛機，并且H-19是所有飛機中使用鎂鑄件和薄板所占比例最高的（按重量計）。
二十世紀五十年代，鎂被用于導彈和軍械部件。美國開發了一種使用鎂做彈殼的105mm穿甲彈，現在仍在使用。獵鷹GAR-1是一種空空導彈，于1956年首次投入使用，含有90％的鎂結構；穩定器框架是AZ91B壓鑄件，方向舵ZK60AT5鍛件，彈身是厚度為0.040的AZ31B-H24鋼板和ZK60A-T5鋼管。
那時，陸地車輛也大量的使用鎂。20世紀50年代中期和60年代，越戰期間（1959-1975）主要使用M-274“騾子”運輸車，作為前線彈藥和補給運輸車。M-274重量只有870磅，可以在90-150英里的范圍內運輸1000磅。它的輕量化是由鑄造鎂軸殼體和車輪以及擠壓鎂合金平板實現的。
另一個越南戰爭時代使用鎂成分的陸地（和海洋）運輸工具M116“赫斯基”兩棲運兵車（1957-1973）：17葉散熱器冷卻風扇和排氣百葉窗，以及底盤和車頂結構都由鎂制成。60磅的底盤覆蓋24.8平方英尺，由11.1英寸寬，1英寸厚的AZ31B擠壓件組成。M113布拉德利裝甲運兵車（1960-1984）具有類似的底盤，甚至用鎂鋰合金（14％的鋰和2％的鋁）。改進版型號為M113的XM474E2型導彈運輸車有兩個11英尺長，10英寸寬的擠壓鎂通道，每個重量只有85磅，可以支撐總重量為16000磅。
鎂合金應用中的問題
單純的低機械性能和彈道性能不足以降低鎂的使用量。但是可見的腐蝕性和可燃性卻能極大的限制了鎂的使用。并且這個問題在二十世紀五十年代和六十年代就顯露出來了?？扇夹缘膯栴}是來自于燃燒武器中的鎂的大量使用，但是更多的是來自高中課堂上的鎂條的照明實驗。腐蝕問題的認知則不是那么簡單。眾所周知，鎂具有較差的一般腐蝕和電偶腐蝕阻力，這很大程度不利于設備維護和產品長壽命。即使在保護性熔覆氣體和阻隔涂層的高純度鑄造的技術發展下（例如Dow17®陽極氧化），鎂產品的正常使用也會導致磨損和磨損引發腐蝕的機械損傷。不良的設計涉及不同金屬的連接和裂縫導致水分的聚集更加劇了這個問題。一個典型的例子是鎂輪的點蝕；這也迫使美國空軍用鋁合金替換所有鎂飛機輪子。1987年，美國陸軍材料技術實驗室腐蝕與防控中心（美國陸軍研究實驗室最近的一個先行者）主辦了一個關于軍用鎂硬件使用壽命的研討會。這次會議的主題就是腐蝕問題。在會議上，關于鎂的應用前景得到認可，確定鎂是發動機零件合適的材料，但是確保部件的腐蝕問題是推進其應用發展的最大障礙。因此要推進鎂在軍事領域的應用，就必須解決腐蝕問題，而生產過程控制、產品的良品率、受保護部件和后期維護則是克服腐蝕問題的關鍵因素。
由于鎂元素極為活潑，鎂合金在熔煉和加工過程中極容易氧化燃燒，因此，鎂合金的生產難度較大；鎂合金的生產技術還不成熟和完善，特別是鎂合金成形技術有待進一步發展；現有工業鎂合金的高溫強度、蠕變性能較低，限制了鎂合金在高溫（150～350℃）場合的應用；鎂合金的常溫力學性能，特別是強度和塑韌性有待進一步提高；鎂合金的合金系列相對很少，變形鎂合金的研究開發嚴重滯后，不能適應不同應用場合的要求。
鎂合金應用問題的解決
五十年的應用實踐讓科學家們認識到鎂應用的局限性比較明顯：接觸反應，差的耐腐蝕性和低拉伸強度。此外，低溫成形性差，斷裂韌性低，高溫蠕變響應差和成本問題也是其應用的限制。
腐蝕是一個長久的問題。對于腐蝕問題，科學家們已經意識到其主要有電偶腐蝕和一般腐蝕兩種情況。對于電偶腐蝕，高純度鎂合金可以通過限制Fe，Co，Ni和Cu的含量顯著改善了其耐腐蝕性。對于一般腐蝕，可以通過限制鎂與腐蝕性環境接觸，現代解決方案主要包括電化學電鍍，轉化涂層，陽極氧化，氣相沉積工藝，激光表面合金化/包覆和有機涂層。涂層解決方案如Tagnite®陽極氧化自1996年以來，就被用在西科斯基CH53海軍直升機，普惠F-22，海洋遠征部隊車輛（EFV）和波音阿帕奇直升機等的鎂元件上。此外，美國陸軍研究實驗室開發了冷噴涂技術，成為一種成本效益和技術上都可行的解決方案，用于鎂組件的現場修復和表面保護。除了合金設計和涂層，工程師現在還通過優化接頭設計，采用絕緣金屬，控制制造過程和定制維護計劃來減輕腐蝕。
隨著含有稀土的鎂合金系列（AE，AX，AJ，WE和Elektron系列）的研究，鎂合金的強度基本得到了解決。WE合金（Mg-Y-稀土）具有較高屈服強度和拉伸強度，優異的耐腐蝕性以及在高溫（高達250℃）下保持其強度性能。Elektron合金，如Elektron 21和Elektron 675具有與其結構相當鋁合金一樣的高強度。此外，強度問題也可通過鑄造和鍛造領域的創新加工技術解決。觸變成型，雙輥鑄造，快速凝固和等通道角擠壓已被廣泛研究，通過細化晶粒尺寸，從而增強鎂合金。
鎂產業鏈中涉及的另一重要研究領域是鎂合金二次資源的綜合利用和鎂制品全生命周期評價。世界主要發達國家已把鎂合金二次資源再生利用作為本國鎂產業的重要發展方向。液態法重熔鎂合金是鎂合金二次資源再生利用的主要方法，但熔鑄過程的阻燃保護劑涉及到具有嚴重溫室效應的以SF6為組分的保護氣體。面對這一現狀，國外雖然開展了SF6替代氣體的研究開發，但由于迄今難以獲得與SF6媲美的保護氣體，人們又把目光轉向研究開發能將含SF6保護氣體有效回收循環利用的技術，以便最大限度地減少SF6的排放。此外，鎂制品全生命周期的生態效益評價伴隨著鎂合金應用領域的不斷擴大已成為世界范圍內鎂研究的一個迫切要求。對我國而言，由于原鎂生產技術的落后，其環境負荷大小不僅成為國內日益重視的環境問題，而且也受到國外高度關注。
鎂合金行業報告（三）
近當代應用
鎂的一種新的應用說明其強度得到了改進是在老式軍用悍馬車上加入一個兩件式平板插片。這些插入物設計可以保持車輛以30英里/小時的速度使用單個輪胎行駛30英里。之后，由于鎂金屬插片切入輪胎縮短了其使用壽命，后來由橡膠耐磨插入件取代。
之后鎂合金最為突出的軍事應用是在西科斯基黑鷹等3000多架陸軍和海軍飛機上的傳動和齒輪箱。強度的增加和耐腐蝕性的提高促使鎂合金的應用的普及。類似的合金也被用在通用動力海軍陸戰隊兩棲遠征戰斗車（EFV）上。EFV變速器殼體由Elektron21，ZE41和AZ91E制成的多于15種的鎂零件組成。
在實踐應用中，科學家和工程師了解到高強度性能和良好的耐腐蝕性不足以表明該合金具備良好的沖擊響應和穿孔阻力。重新引起工程師們注意的是對舊的（AZ31B-H24）和新的（Elektron675，Electron21等）鍛造合金的彈道評估以確定穿孔阻力的實驗結果。通用型AZ31B-H24具有中等的強度和良好的耐腐蝕性，但在防彈性能方面沒有任何優化的方法；但是在重量基礎上其防彈性能超過5083-H131對抗穿甲彈。而這些結果最終也導致了第一個鎂合金裝甲材料規范指南（MILDTL-32333（MR））出臺，其可作為進一步發展鎂合金（如Elektron675和WE54）裝甲的基準。
隨著科技的發展，軍事活動對其裝備的性能和動力提出了新的要求。而性能和動力的要求的提高也引起了國防部對鎂應用的新興趣。因此在2007年，美國國防部參與舉辦了國際鎂研討會。研討會的目的是評估鎂合金的全球最先進水平，并就加工，微觀結構和相應性能方面的最新進展交換信息。納米結構和超細晶粒材料，集成計算材料工程（ICME）以及合金和加工設計等技術的出現為鎂合金的研究打開了全新的設計框架大門，并指出從人員防護到車輛結構的鎂廣泛的應用潛力。
之后美國致力于鎂合金應用的研發。美國陸軍研究實驗室與MENA公司達成協議，共同發展制造用于裝甲地面車輛的鎂合金。根據協議，其主要對高強度WE43和Elektron 675合金進行研究開發。
此外，各種合金也正在被研究用于復合頭盔外殼，其中重量輕，比剛度和高阻尼，加上適當的防彈性都可能引起性能的提升。燃油效率地面車輛演示器（FED）計劃旨在通過設計戰術車輛來降低戰區內的燃料消耗，其燃料經濟性明顯高于M114。在考慮高風險/高回報技術時，他們試圖將鎂發動機缸體和殼體部件結合在一起。
為了發掘鎂合金的使用潛力，美國能源部在93年到03年的這十年中也投資了類似的項目來支持汽車工業，并取得了一切成績?？藸柧S特使用在“結構鑄造鎂合金開發”（SCMD）項目下研發的鎂合金發動機支架；鎂動力系統鑄造組件（MPCC）計劃展示了在高壓壓鑄動力系統部件中使用鎂的可行性和益處。針對輕型車輛結構的超大型鑄件項目探索了用于超大型結構的半固態成型和/或多口熱流道技術，以克服高壓鑄造的缺點。鎂前端應用研究和開發計劃是一個多國努力的結果，開發實用技術和知識，使得車輛前端車身結構輕50-60％。而這些成功的應用也促進了鎂合金在汽車領域的廣泛應用。
在民用方面，主要集中在汽車領域。各國紛紛加大鎂合金制品的研發力度，尤其是20世紀90年代以來，相繼出臺了鎂研究計劃，開展了大型的"產、學、研"聯合攻關項目和計劃。德國政府制訂了一個投資2500萬德國馬克的鎂合金研究開發計劃，主要研究壓鑄合金工藝，快速原型化與工具制造技術和半固態成型工藝，以提高德國在鎂合金應用方面的能力；1993年歐洲汽車制造商提出"3公升汽油轎車"的新概念，美國也提出了"PNGV"（新一代交通工具）的合作計劃，其目標是生產出消費者可承受的每百公里耗油3公升的轎車，且整車至少80％以上的部件可以回收，這些要求迫使汽車制造商采用更多高新技術，生產重量輕、耗油少、符合環保要求的新一代汽車。此外，科學家還研究將鎂合金用于筆記本電腦、移動電話、數碼相機、攝像機上，并廣泛推廣到家電和通訊器材等領域。
鑒于鎂合金的發展前景，許多鋼鐵業主也轉向參與鎂業的投資開發。上述趨勢造成許多大型項目的實施和完成，必將推動鎂工業的低成本生產工藝的研究開發和應用，加上鎂合金回收容易的因素，將使全球鎂金屬的價格穩步下降。目前，世界的鎂金屬的價格與鋁的價格已非常接近，而鎂的價格還將繼續下降，影響鎂合金廣泛使用的原材料價格瓶頸正在突破。
優勢單位
東北大學擁有材料電磁過程教育部重點實驗室和軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室，也是我國最早設立鋁鎂輕金屬冶金專業的高等學校，有一大批專門從事輕合金電磁冶金與提取冶金的研究人員；開發了鎂合金低溫連鑄和鎂合金低頻電磁連鑄新技術。先后承擔原冶金部無隔板鎂電解槽煉鎂，水氯鎂石脫水及皮江法煉鎂等項目。
中科院金屬研究所是國內較早開展鎂合金設計、開發與應用研究的單位之一。近年來承擔了有關鎂合金的四個“863”項目、一個“十五”攻關項目、國家自然科學基金和重點基金3項。主要研究了鎂合金的冶煉和鑄造技術，高溫變形行為、強化機理和高速變形機理和溫熱塑性成形原理。已研制出Mg-Li合金棒料、2mm薄板材、鎂合金汽車輪轂，以及強度超過450MPa 的高強度變形鎂合金等產品。并在鎂合金凝固過程控制、半固態鎂合金方面進行了研究，發現了Mg2Ca，Al2Ca，（Mg,Al）2Ca 等強化相的形成規律。金屬所在材料的環境行為研究領域有雄厚的研究基礎，具備腐蝕和材料的環境敏感斷裂研究的各種設備。在多項國家項目的支持下，廣泛開展了鎂合金腐蝕與防護的研究工作，包括腐蝕電化學理論、電鍍，化學鍍，陽極氧化等表面處理技術。開發的化學鍍技術獲沈陽市科技進步獎。目前，已經獲得了無污染的轉化膜，化學復合鍍和微弧氧化防護方法。
中科院沈陽分院-金屬研究所設有鎂合金腐蝕防護及表面處理研究課題組和鎂基輕質材料及其應用創新團隊。鎂合金腐蝕防護及表面處理研究團體從事包括鎂合金的微觀腐蝕機制研究、耐蝕型鎂合金的研發及鎂合金表面化學轉化膜、微弧氧化、化學鍍及生物可降解涂層研究等在內的鎂合金腐蝕防護研究。團隊主要研究方向有鎂合金的腐蝕防護研究、鎂合金無鉻轉化膜技術、鎂合金自封孔微弧氧化技術、鎂合金多功能化學鍍鎳技術。鎂基輕質材料及其應用創新團隊的主要研究方向：鎂合金材料加工制備工藝-組織-性能關系、高品質鎂合金結構零部件成形制造技術、鎂合金腐蝕及其表面防護技術等；擁有高活潑性鎂合金熔體無熔劑合金化、熔體高潔凈化工藝及設備研制（解決了鎂合金夾雜傾向嚴重的技術難題）、高強、耐熱鎂合金砂型-低壓鑄造工藝及高品質、高致密度鑄件開發、室溫高塑性鎂合金板材、型材制備技術及其室溫成形技術、高強、耐熱鎂合金高效、低成本鍛造及各向異性調控技術、鎂合金表面防護技術等。
沈陽工業大學是承擔國家十五攻關計劃“鎂合金研究開發與產業化”重大項目“高性能鎂合金及其擠壓產品關鍵技術研究開發及產業化”等多項課題的參加單位，以及國家十五“863”計劃“高強高韌鎂合金及其在車輪上的應用”課題的單位。沈陽工業大學具有一個省級重點實驗室，立足于當前學科領域的前沿，開展了對鎂合金強韌化機制、鎂合金疲勞強度、鎂合金疲勞裂紋擴展、鎂合金凝固過程及缺陷控制、鎂合金晶粒細化、鎂合金塑性變形和超塑性、鎂合金蠕變行為、鎂合金快速凝固與非晶、鎂合金復合材料等方面的研究工作。
北京工業大學鎂合金課題組長期致力于開展新型高強耐熱鎂合金材料、高性能鎂合金復合材料、鎂合金型材塑性成形技術等研究以及為企業制定中長期鎂產業發展規劃。目前擁有7項發明專利。完成國家973計劃--鎂合金加工新方法及原理的基礎研究、鎂及鎂合金關鍵技術開發與應用、高性能鎂合金成分設計優化及制備工藝、面向應用的新型鎂合金研究開發等國家科技支撐計劃。課題組目前擁有800噸壓鑄機、630噸擠壓機、Φ400X450雙輥軋機等大型工業化制備加工設備，可為國內相關企業提供新產品開發、合作研究及制定企業發展規劃等業務。
國家鎂合金材料工程技術研究中心是一家經科技部于2007年批準組建的以重慶大學為依托單位的國家國際合作重點基地。其成員單位包括重慶鎂業科技股份有限公司、長安汽車(集團)有限責任公司、西南鋁業(集團)有限責任公司、西南技術工程研究所、重慶工學院等，其前身為重慶市鎂合金工程技術研究中心。2007年底被批準為國家國際合作重點基地。
在國家"211"和"985"工程的支持下，中心已在重慶大學建成6000多平方米的研發基地，擁有鎂合金熔煉、壓鑄、半連續鑄造、薄帶連鑄、擠壓、軋制和沖壓等成套研發設備和先進的材料分析檢測儀器。中心的中試及產業化核心基地擁有壓鑄、擠壓、裝備制造等工業設備，建有多條鎂合金產業化生產線。
國家鎂合金材料工程技術研究中心先后承擔國家及省部級重要項目等30余項，突破并掌握了一批關鍵技術，取得了一批具有自主知識產權的標志性成果;促進了鎂合金產品在摩托車、汽車、軍工、手動工具、3C產品等方面的應用，極大地推進了我國鎂產業的發展。通過技術服務與項目合作，中心的研發成果已輻射到全國40余家鎂及鎂合金生產與應用企業。
潘復生院士專長鎂合金、鋁合金、工具鋼、冶金鑄軋技術、冶金熔體純凈化技術等方面的研究和應用，特別是在鎂合金方面成就顯著。他建立了國家鎂合金材料工程技術研究中心，組建了一支在國際上有重要影響的科研團隊。三十多年來，潘復生教授和他的團隊重點致力于解決鎂合金材料塑性差、加工成形難、純凈度低等關鍵難題，承擔完成了一批重要的國家級項目和多個重要的國際合作項目，在高塑性鎂合金、先進成形加工技術和深度純凈化等領域取得重要創新成果，為我國鎂科學技術與產業的發展壯大和走向世界做出了重要貢獻。已在國際著名刊物發表SCI收錄論文350多篇，出版著作12部（本）。獲國家技術發明獎和科技進步獎4項，省部級重要科技獎勵10余項；獲國家授權發明專利130多項，制訂并獲批國家標準多項。
上海交通大學擁有輕合金精密成型國家工程研究中心，輕合金精密成型國家工程研究中心(Light Alloy Net Forming National Engineering ResearchCenter-LAF-NERC)成立于2000年3月，是由國家發改委批準組建、上海交通大學承建的國家級工程研究中心，現任中心主任為丁文江教授。中心以國家戰略需求和產業發展為導向，致力于新型高品質輕合金及其制品的研制、工程化、產業化和技術轉移等工作，開展了先進鑄造鋁合金、鎂合金與液態成型、塑性成型與控制、材料能量場制備、腐蝕與防護技術、鎂基生物材料、鎂基能源材料等方面的研究。
現有科研人員50多名。近年來，輕合金精密成型國家工程研究中心先后承擔了國家“八五”、“九五”和“十五”重點科技攻關、“863”計劃、國防預研究項目、民口軍工配套項目、國家自然科學基金、上海市科技發展基金等國家和省部級科研項目40多項，發表論文250余篇，申請和取得國家發明專利權39項，獲得國家及省部級科技獎勵15項，已產業化成功的成果4項。工程中心擁有鎂合金壓鑄機5臺、擠壓鑄造機1臺、低壓鑄造機2臺、800 噸型材擠壓機1臺、150 噸沖壓機1臺。工程中心擁有的核心技術包括高品質鎂合金熔劑、高品質鎂合金錠生產技術、鎂合金精密壓鑄成型技術、鎂合金輪轂生產技術、鎂合金塑性變形加工技術（擠壓、軋制、沖壓等）和鎂合金表面處理技術等。
上海鎂材料及應用工程技術研究中心(SMA) 成立于2009年9月，是上海市科學技術委員會批準正式組建的鎂基新能源材料研究和開發基地，主要從事先進鎂材料設計、制備及產業化的研究開發工作。中心現有研究開發人員18名，包括教授4名和副教授7名，擁有博士學位的研究人員10名，從海外引進高水平研究人員4名。中心設有先進鎂材料與成型、能源鎂合金設計與制備、生物醫用鎂合金等研究方向，有等離子體金屬納米粉體制備儀、同步熱分析儀、氣相-固相反應儀、電化學工作站等先進材料制備、測試和表征儀器設備，主要通過第一性原理計算、X射線衍射、同步輻射、中子衍射、高分辨透射電鏡等先進研究和分析方法，對鎂合金及其制備技術開展研發。中心十分關注國際國內合作與交流，與國內上汽、比亞迪、華為等大型企業開展了產學研合作，同時與美國通用汽車研發中心、密歇根大學、挪威科技大學、日本東北大學、加拿大英屬哥倫比亞大學建立了良好的國際合作關系，通過訪問研究、學生交換和合作發表論文促進了中心研發實力的提升。
中南大學是國家“211”工程和“985”工程重點建設的全國重點大學。學校在變形鎂合金研究方面有良好的工作基礎，其中金屬材料研究所是國家“輕質高強材料”國防重點實驗室、教育部快速凝固材料重點實驗室，開展了大量變形鎂合金、噴射沉積、電磁場鑄軋的研究。承擔了“稀土鎂合金制造渦噴-10型航空發動機機匣”、“魚雷動力源Mg/CuCl 陽極鎂合金薄板材料”和國家“十五”攻關—“鎂合金應用及產業化”研究項目。研究所擁有完整的鎂合金擠壓和軋制生產線，目前已成為海裝和航天某部特種鎂合金板材的定點生產單位，自行研制的快速凝固噴射沉積裝備，可實現自動化全密封噴射沉積制備非平衡凝固材料；自行研制的ф400×500mm電磁場鑄軋機組，可進行常規電磁場鑄軋和超薄快速電磁場鑄軋的系列實驗，能為鎂合金薄帶凝固－變形一體化的研究提供較好的實驗平臺。
北京有色金屬研究總院創建于1952年11月，是我國有色金屬行業規模最大的綜合性研究開發機構。擁有有色金屬行業開發基地、有色金屬材料制備加工國家重點實驗室、有色金屬復合材料工程中心、有色金屬及電子材料分析測試中心等國家級研發部門8個。開展鎂合金材料及其深加工技術研究已有近四十年的歷史，尤其是九五、十五期間，承擔了包括973、“863”、國家科技攻關重大專項、國防科工委民口重點項目等在內的鎂合金相關課題十余項。自主研究開發建成了鑄造鎂犧牲陽極生產線、擠壓陽極生產線、高純變形鎂合金材料制備中試線。2005年經國家科技部批準組建了面向我國有色金屬行業技術創新的有色金屬材料制備加工國家重點實驗室。針對鎂合金領域，與東北輕合金集團、寧夏東方有色金屬集團建立了聯合技術中心。
中鋁洛陽銅業有限公司擁有我國完整的一條鎂板帶材生產線，具有四十多年的鎂合金板帶材研究開發和實際生產的經驗，具有很強的開發、研制、生產鎂合金材料新品種的能力，目前該生產線已累計生產近萬噸鎂及鎂合金板帶材，開發生產的鎂合金板帶材在化工、交通、紡織、航天航空等行業得到廣泛應用，并為我國的國防軍工和重點武器型號的發展做出了重大的貢獻。洛銅集團自60年代建成鎂及鎂合金板帶材生產線以來，先后承擔并完成了多項國家重點軍工科研試制任務，研制開發了多種變形鎂合金材料和鎂屑重熔技術，SF6保護技術、壓力導流鑄造等技術。近年來加大力度在變形鎂板傳統的加工方式的工藝改進優化、變形鎂合金材料應用性能的研制開發、變形鎂材在交通、3C產品的推廣應用等民用方面進行大量的技術工作。對鎂合金連續鑄軋成型技術進行了有益的前期探索。在2005年5月份進行了變形鎂連續鑄軋實際工藝試驗，成功鑄軋出6×600mm的AZ31帶坯；于2005年8月份成功鑄軋出6×600mm并卷取成功，連續鑄軋出6×1000mm的帶坯，可以說在連續鑄軋成型技術上取得了實質性的突破。
鎂合金基地
隨著中國汽車、IT、通訊等產業近年來的快速發展，對鎂合金產品的需求不斷增長，從而帶動了國內鎂合金壓鑄產業的發展，在中國產、官、學、研的努力下，一些地區形成了不同產品種類和規模的鎂合金壓鑄產業群體，中國的六大鎂合金基地建設已經初具規模：
1、重慶：重慶鎂業主要制造鎂合金輕型汽車、摩托車零配件和手動工具壓鑄件。
2、青島：金谷鎂業、海爾集團合作生產3C 用鎂合金零配件(手機與筆記型電腦外殼)，并為海信、摩托羅拉等公司提供家電、通訊類產品。
3、長三角地區：上海交大輕金屬精密成型國家工程研究中心研發新型鎂合金及其精密成形技術，而近幾年長三角也涌現出一批鎂合金壓鑄企業，以臺資居多，主要投資地點是上海、蘇州、昆山等地。主要生產汽車和摩托車用鎂合金壓鑄件，移動電話和筆記本電腦鎂合金殼體。
4、深圳：深圳力勁集團公司由香港力勁公司和北京清華大學聯合對鎂合金鑄造設備及其技術進行研發；同時，在廣東省，主要由一批臺資和港資企業組成鎂合金壓鑄件生產群體，集中在珠江三角洲一帶，以生產計算機、通訊和消費類電子產品部件為主。
5、東北：在遼寧，主要從事氧化鎂及鎂礦開發；吉林長春一汽鑄造有限公司以汽車用鎂合金壓鑄件為產品定位方向，批量生產轎車方向盤和大馬力柴油機汽缸罩蓋。
6、寧夏：將建成中國高品質鎂合金生產基地及示范區。
但是，同其他國家相比，我國的鎂技術和應用水平還是較低的。要提升我國鎂產業整體水平，實現我國高性能鎂合金及其型材自給自足，拓寬我國鎂合金的應用領域，必須重視鎂資源的低耗提取與鎂合金高效制備、加工及應用的關鍵科學問題，需在原鎂冶金動力學及合金熔體純凈化、鎂合金強韌化與塑性變形機理以及鎂合金與環境交互作用機制等方面取得突破。從而為我國鎂產業中的各個關鍵環節的發展提供理論與技術支撐。
鎂合金行業報告（四）
鎂在汽車領域
鎂滿足了汽車工業減重、節能、環保以及通訊電子器件高度集成化和輕薄小型化的要求，因此鎂是目前最理想的汽車輕型結構材料。用鎂合金制造汽車、摩托車發動機、減速箱、輪轂、減震系統等結構和運動部件，不僅能降低汽車、摩托車的重量和能耗、提高整車加速、制動性能，還能降低行駛振動和噪聲、提高駕乘舒適度。
鑄鎂車輪首次使用是在1967年的菲亞特，后來是1978年的阿爾法羅密歐。1968年，保時捷推出了一款使用鎂的6缸曲軸箱。第一款鎂儀表板橫梁車型出現在1989年的奧迪車型上，后來傳到美國，并在1995年的出現在通用汽車公司Model車型上。奧迪在1999年推出了首款鎂質自動變速箱；在2003年，戴姆勒-克萊斯勒公司在奔馳安裝了更大型號的變速箱。2003年第一臺大型鎂質散熱器支架/載體出現在北美車輛福特F-150上。2004年，寶馬推出了復合鎂/鋁硅I-6曲軸箱。
關于鎂鍛造產品，陶氏化學公司在20世紀20年代用片材和擠出成分生產示范性卡車。通用汽車公司為1952年的克爾維特制造了有限數量的鎂蓋罩。國際收割機公司在1955-1965年期間成功生產了6,300輛含有鎂板和擠壓件的輕型卡車。目前，唯一的汽車鍛造產品是在2005年保時捷上使用的鍛造車輪和內飾板。下表是近年來鎂應用于汽車上的零部件。
在過去的20年里，汽車行業中鎂用量每年以10-15％的速度增長，即用在美國普通汽車制造商戴姆勒-克萊斯勒公司，福特汽車公司和通用汽車（3,360磅）這些汽車上的鎂范圍在10-12磅。相交于260磅的塑料、280磅的鋁和2,150磅鋼/鑄鐵，這個含量十分的微小。那么為什么鎂在汽車領域的用量如此之少呢？
歐洲和美國的汽車制造商有不同的鎂使用標準。在歐盟，減重是為了提高燃油效率，并減少排放量。而美國汽車中使用Mg有時被用來解決CAFÉ（美國的油耗及排放評定標準）的要求。歐洲的OEM公司也在其昂貴的車輛中使用鎂，通過減輕前部的重量（將重心移到尾部）來提高駕駛性能?，F在業內公認車輛上使用更多的鎂有四個主要的技術挑戰：1、認為高壓鑄造（HPDC）成本太高，質量太差。2、一般腐蝕問題。 3、電偶腐蝕問題。4、將鎂組件固定在鐵結構上不是一個持久的過程。換句話說，推進鎂在車輛上的應用要沿著這四大方向。
成本/質量問題：高壓壓鑄（HPDC）是汽車鎂零件的主要生產工藝。在鎂的完全計算成本（即合金+模具+部件制造+防腐蝕+緊固+車輛安裝/組裝+修理）低于現有材料/部件之前，鎂的用量不會發生大的變化。HPDC組件的質量變化也是車輛工程師面臨的問題。
工程/制造方面的挑戰：在應用中必須應對鎂合金零件腐蝕的挑戰。鎂資源回收使用也是鎂產業的主要挑戰。
一般腐蝕問題：現代HPDC鎂合金與低碳鋼具有幾乎相同的普通耐腐蝕性（CR），與含2％Fe和2-4％Cu的HPDC Al相比，性能要好得多。較舊的鎂合金在車輛環境中迅速腐蝕，因為它們含有的銅，鐵和鎳雜質的含量高，因此耐腐蝕性也相應差。對于大多數應用，HPDC鎂合金的CR是足夠的，不需要任何保護性處理。 然而，在某些特定條件下（如海洋環境），需要表面保護。
凝固（相尺寸和濃度），孔隙率和材料質量的影響：富含雜質的相（即引起Mg腐蝕的相）和Mg17Al12β相（更耐腐蝕的高Al相）的尺寸和分布對腐蝕有很大的影響。緩慢的固化和熱處理都會增加沉淀物的尺寸和形狀，并可能增加孔隙率和其他瑕疵，從而降低鎂鑄件的CR。HPDCs冷卻快，結構較細，夾雜物較小，對雜質的耐受性比低幾個數量級的砂鑄件要高。有了足夠的鋁，HPDC中的Mg17Al12相會呈現出連續的網絡結構并可提供保護性氧化層。但在慢速凝固的鑄件中，β相均勻分散并且不提供表面覆蓋或保護。
電偶腐蝕是限制鎂在車輛中使用的最緊迫的技術和經濟問題之一。當與另一種金屬電連接時，或鎂浸入同一導電液體（電解液）中，就會產生電偶腐蝕。即當存在電化學電位差加上液體電解質時，電流可以從一個流向另一個。對于鎂合金來說，這是一個嚴重的問題，必須應用設計上加以防范。在酸性水，含氯化物水或濕氣凝結物的存在下，電偶腐蝕會變差; 去除金屬連接或電解質也可消除腐蝕。
通過電解液的電流是通過離子流來完成的。其中一種金屬溶解在電解質中以提供離子; 這被稱為陽極。不溶解的金屬是陰極。由于其在電位序列中的位置，對于幾乎所有其他金屬而言，Mg是陽極的。一般來說，電化學電位差越大，腐蝕越大;因此，鎂鐵對比鎂鋁更嚴重。裸金屬接觸就是這種情況。但情況更為復雜，有時在Mg部分和陰極上會形成保護膜，從而增加了電流的電阻并降低了腐蝕速率; 例如錫可被陰極極化以減少其他金屬的侵蝕。
另一種形式的電化學腐蝕是由于異種金屬小顆粒的表面污染，造成的嚴重點蝕。這可能發生在含有二硫化鉬和碳的模具潤滑劑的鑄造，鍛造，擠壓，軋制和沖壓過程中，從模具上轉移的鐵顆粒，或噴丸介質中存在的重金屬。酸洗溶液如果含有重金屬鹽，也會造成問題。
電偶腐蝕最常見的來源是緊固件。最有效的補救措施是選擇兼容的接合材料并減少陰極表面積。鎂可以通過大多數金屬加工行業常用的鍵合，機械緊固和焊接方法來連接。但是為了消除或者減少電偶腐蝕，這些所有工藝都必須進行優化?？紤]到鎂的反應性和與其他金屬不同的材料特性；工藝選擇要基于考慮材料類型（鑄造或鍛造，裸露或涂覆等），合金和要連接的材料，操作環境（溫度，濕度，鹽度等）設計等。
鎂合金行業報告（五）
通過非HPDC制造擴大鎂的應用
非HPDC工藝方法：對于生產大型高質量汽車應用鑄件，砂基工藝在成本，表面外觀、表面光潔度、壁厚和尺寸公差方面與HPDC相競爭沒有優勢。砂基工藝目前被應用于生產昂貴的，低體積，高合金的航空航天鑄件。但是對于大批量的汽車生產，則需要低成本版本。由于模具成本降低，在應用于大批量/低成本的汽車生產之前，這種工藝件應使用更容易，更快地成型工藝。介于HPDC需要大型機器，大而昂貴的金屬模具和昂貴的控制裝置，以及高壓熔融金屬快速填充模具，對于小批量生產（比如2萬個單位）來說，快速成型工藝的成本應該比HPDC低。
結構/性能控制：非HPDC工藝包括反重力/重力填充到半永久性砂模，重力/反重力/加壓填充聚苯乙烯泡沫塑料模具和利用V型工藝。所有產品都以非常低（?0）的溫度梯度產生緩慢凝固的鑄件。在沒有晶粒細化的情況下，形成大的（?5mm）不均勻的晶粒結構，其可能導致裂紋并由此降低產品的機械性能。HPDC鑄件的熱梯度非常高（?104℃ / cm），冷凍速率也很高，而顆粒相應地小100-500倍。在砂鑄件中，系統必須施加正溫度梯度，例如使用高導熱率的砂（鋼粒，鋯石等）或成形冷卻器。此外，為了獲得獲得高機械性能所需的細粒結構，需要細化晶粒。低成本的晶粒細化劑可用于鋁合金，但不適用于鎂合金，特別是如果它們含有鋁。此外，還需要開發不引入任何氧化物或潛在腐蝕/強度降低雜質的最合適的孕育劑引入方法（例如通過氣體注入，模具涂覆，插入，模內接種等）。非HPDC鑄件需要熱處理來為汽車應用開發可行的機械性能產品。低成本程序，如流化床技術，對于以較低成本改進成本控制具有相當大的希望。
鑄造充填：熔融鎂非?；顫?。必須開發砂芯/模具添加劑和涂層，以產生光滑的鑄造表面; 不會與熔體發生反應; 并在凝固后落砂而不破裂鑄件。高質量結構鋁鑄件需要填充模具而不產生氧化誘導的紊流; 鎂也是必需的。機械/電動泵送系統可以提供受控/緩慢的填充而不產生紊流，因此不會產生夾雜物。但是，在熔融鎂中獲得長的泵壽命需要新的材料和設計。填充沒有缺陷的超大型薄壁鑄件可能需要多個澆注口，可以依次填充。
新技術：需要發明適合于汽車應用的新合金，并且可以使用上述的非HPDC技術進行加工。改善性能的新方法可能包括含有大顆粒和納米顆粒，纖維和復合預制件的復合材料。必須考慮熔融Mg相容性的問題，因為Mg將與幾乎所有的非金屬反應形成尖晶石并潛在地腐蝕反應產物。
鎂鑄件行業的發展需要提高二級/回收鎂金屬的質量：目前在低濃度下經濟地去除和定量檢測非金屬/氣體包裹體的能力有限。所有加工過程都應確保所生產的鎂鑄件生產零排放，經生命周期分析證實。
金屬加工技術
鍛造技術為擴大鎂在汽車行業的應用提供了重要的機會。沖壓，擠壓，鍛造，制動/靜液壓成型，紡絲，拉伸成型，深拉伸，彎曲和超塑成型都是可能的。金屬加工成本比HPDC更昂貴；然而，在所有領域，成本削減是可能的。而常規鑄錠軋制的鎂片比鋁片要貴五倍，而新的連續鑄造技術可能使價格降低至僅約為20％。
鎂的許多科學/技術問題，包括開發新的低成本合金，需要解決鎂與鋼和鋁基鍛造材料競爭。與大多數壓縮強度大于拉伸的金屬不同，鎂的壓縮比拉伸弱兩倍。但是鎂也表現出強烈的優選結構取向，具有廣泛的孿生和在受力方向上的性質變化。這兩個問題都需要獨特的設計來補償由制造工藝產生的不對稱性質。更重要的是，由于Mg晶體結構是六方密閉的，室溫變形性比鋼和Al低得多，直到溫度達到230°C（450°F）才有足夠的延展性形成復雜的形狀。
板材生產和沖壓工藝
在二十世紀三十年代，陶氏化學公司表明，薄板鎂產品可用于生產輕型拖拉機拖車。到了1942年，差不多有300T /月。AM503板材在德國被用來制造飛機。戰后，價格上漲和低成本/改進的鋁合金基本上取代了鎂板在這些領域的應用；然而，大量的數據是可用的。
低成本的片材生產
目前從鑄錠生產鎂片的加工方法比鋁更昂貴。雙輥鑄造方法有很大的前景，可以使鎂板成為更具成本競爭力和可行的汽車材料。目前正在中國，韓國，德國，挪威和澳大利亞進行研究和開發。板材和汽車沖壓技術需要大量的開發，只要價格合理，汽車鎂沖壓件可以看到廣泛的應用。
常規沖壓
合金成分，鑄造結構和熱機械加工是汽車板材和沖壓的重要變量。鎂的六方密堆晶體結構需要較高的加工溫度（225℃），而鋁或鋼可在室溫附近進行沖壓。超細晶粒連鑄板材可以熱成型（90-150℃），從而大大降低加工成本。補償鎂的獨特屬性的工具設計需要開發，如用于卷邊，內/外連接和潤滑劑/涂層的規則，以改善沖壓，拉拔和卷邊成形。
超塑成形（SPF）
SPF可以制備外殼形狀，而不需要傳像統沖壓件那樣，在制備過程中承受不利的沖壓載荷，高溫度下拉伸，撕裂和開裂的問題。SPF需要獨特的晶粒結構，溫度和成型/變形工藝的開發。
表面準備/保護
由于滾壓和沖壓加工，沖壓片材的表面可能涂覆有潛在的有害顆粒，并且需要仔細清潔片材。這將產生需要保護的活動表面。還需要開發涂層以改善其耐磨性。這些可能包括雙面，共軋，粘合塑料層，光澤/金剛石硬涂層，無鉻轉化涂層或其他化學鈍化涂層。
擠壓
鎂擠壓件的汽車應用取決于鎂合金支撐部件承受的應力的能力。Mg似乎在單軸拉伸和彎曲應力應用中提供了重量減輕的潛力，在這種情況下薄壁和部件橫截面可以相應地擴大。鎂擠壓的根本優勢在于它比鑄造零件具有更好的力學性能，斷裂伸長率高達15%。大眾研究人員指出，在動態軸向應力下，鎂的能量吸收能力較低；動態橫向和對角加載的差異較小。
鍛造
鍛件用于鑄件性能變化太大或太弱的地方。由于高成本和有限的知識基礎，鍛造Mg部件只能應用在有限的汽車領域。高溫鍛造需要迫使金屬進入模腔。由此產生的金屬流動導致該部分沿著結晶學優選的方向，第二相粒子和晶粒軸應變方向排列。機械特性反映了這種不對稱性，高于平行于流動方向，在橫向低。鍛造設計過程的一個重要部分是確保金屬流動被引導到需要最大性能的地方。元件設計、鍛造工藝、力學性能和應用負荷之間的強相互作用需要鎂的發展。潛在的鎂鍛造應用包括轉向節，控制臂和高強度車輪。
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