镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。
其特点是：密度小（1.8g/cm3镁合金左右），强度高，弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。
主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。
目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。
主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。
在实用金属中是最轻的金属，镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。
它是实用金属中的最轻的金属，高强度、高刚性。
镁合金的应用
1 镁合金材料在汽车工业中的应用和发展
环境污染与资源紧张的日益加剧要求汽车满足轻量化与环保的要求，因此使用密度较小的镁合金已成为汽车材料未来发展的主要方向之一。
汽车用镁正以年均20% 的增长速度迅速发展，世界各大汽车公司都把已采用镁合金零件的数量作为自身产品技术领先的标志。
目前，汽车工业中镁合金用量较多的地区和国家主要是北美、欧洲、日本和韩国。
综合部分厂家的使用情况，目前镁合金材料主要用来制造的汽车零部件，见表1 所示。
随着材料加工技术与材料性能的不断优化，镁合金在汽车上的应用范围也将逐渐扩大：比如，虽然镁制底盘系统结构件刚刚开始应用，
但北美汽车业界估计未来2 年内镁合金在底盘结构方面的应用将增加10 倍以上，而第42 届大众公司股东年会上，大众展出了世界上最经济的小车1L 车，车身空间框架均采用镁合金，比铝车身轻13kg，燃油泵壳、变速器壳、座椅框架等也是用镁合金制成，代表了未来汽车用镁合金的发展方向。
表1 镁合金在汽车零部件上的应用
部
件系
统
零部件名称
车内构件仪表盘、座椅架、座位升降器、操纵台架、气囊外罩、转向盘、
锁合装置罩、转向柱、转向柱支架、收音机壳、小工具箱门、车窗马达罩、刹车与离合器踏板托架、气动托架踏板等车
体构
件
门框、尾板、车顶框、车顶板、IP横梁等
发动机及传动系阀盖、凸轮盖、四轮驱动变速箱体、手动换挡变速器、离合器
外壳活塞、进气管、机油盘、交流电机支架、变速器壳体、齿轮箱壳体、油过滤器接头、马达罩盖、汽缸头盖、分配盘支架、油泵壳、油箱、滤油气支架、左侧半曲轴箱、右侧半曲轴箱、空机罩、
统左抽气管、右抽气管等
底
轮毂、引擎托架、前后吊杆、尾盘支架
盘
2 镁合金材料在航空航天工业中的应用和发展
航空材料减重带来的经济效益和性能的改善十分显著，商用飞机与汽车减重相同质量带来的燃油费用节省，前者是后者的近100 倍。
而战斗机的燃油费用节省又是商用飞机的近10 倍，更重要的是其机动性能改善可以极大提高其战斗力和生存能力。
表2 给出了镁合金材料在航天飞机零部件上的应用情况。
随着镁合金制备技术的发展，材料的性能如比强度、比刚度、耐热强度、蠕变等性能不断提高，其应用范围也不断扩大。
目前其应用领域包括各民用、军用飞机的发动机零部件、螺旋桨、齿轮箱、支架结构以及火箭、导弹、卫星的一些零部件。
如用ZM2 制造WP7各型发动机的前支撑壳体和壳体盖；用ZM3 镁合金制造J6 飞机的WP6 发动机的前舱铸件和WP11 的离心机匣；用ZM4 镁合金制造飞机液压恒速装置壳体、战机座舱骨架和镁合金机轮；以稀土金属钕为主要添加元素的ZM6 铸造镁合金已扩大用于直升机WZ6 发动机后减速机匣、歼击机翼助等重要零件；研制的稀土高强镁合金MB25、MB26 已代替部分中强铝合金，在歼击机上获得应用。
表2 镁合金材料在航天飞机零部件上的应用年
代
零部件名称2
0世纪20年代发动机曲柄箱、发动机零件(铸件)、气球吊蓝(薄板)、客机座椅、起落轮（薄板、挤压件）
2
0世纪40年代
JU88起落架支持框(铸件)、Hel77&Ju90 部件(铸件)、BMW801发动机部件(铸件)、机枪支架环(铸件)、无线电设备底座(压铸件)、定向仪(压铸件)、尾轮(压铸件)、B-36 轰炸机部件
2 0世纪50年代
RRDarr发动机部件(铸件)、S55直升机发动机基座、蛤壳式门、尾锥(铸件)、蒙皮(薄板),火箭和导弹零部件(薄板)、直升机齿轮箱(砂型铸造件)、直升机车轮及发动机部件(砂型铸造件)、涡轮喷气发动机机罩(砂型铸造件)、主起落架(砂型铸造件、锻造件)、B-471 轮及发动机部件(砂型铸造件)、机轮外壳(离心铸造薄板)、C-121和C-124运输机地板横梁(挤压件)
2 0世
B-47和B-52主起落架(锻件)、卫星零部件、HC-18直升机地板(挤压件)、飞机座舱顶棚框架(砂型铸造件)、Apollo振动检测设
纪
60年
代
备(砂型铸造件)、S-64B起落架齿轮箱(砂型铸造件) 2
0世纪70年代F-20减速装置有直升机传动系(砂型铸造件)和GH-53E直升
机传送箱(砂型铸造件)
2
0世纪90年代
直升机传动系(砂型铸造件)、PW100涡轮发动机部件(砂型铸造件)、Garrett T PE331-14&-15主涡轮发动机部件(砂型铸造件)、恒速传动、辅助动力设备进气管、喷气发动机传动齿轮箱
3 镁合金在现代兵器零部件上的应用和发展
从兵器零件的使用特点和性能要求分析，枪械武器、装甲车辆、导弹、火炮、弹药、光电仪器、武器用计算机及军用器材中有较大数量的铝合金零件和工程塑料件，根据目前镁合金材料的性能和使用特点，应用镁合金材料制造相关零件，技术上是可行的，并有如下发展趋向。
（1）采用镁合金及镁基复合材料替代武器装备的中、低强度要求的铝合金零件和部分黑色金属零件，实现武器装备轻量化。
表3 给出了镁合金材料在武器装备零部件中的应用情况。
表3 镁合金材料在武器装备零部件中的应用
装
备名称
零部件名称
枪械武器机匣、弹匣、枪托体、下机匣、提把、前护手、弹托板、瞄
准座等
装甲车辆
坦克座椅骨架、机长镜、炮长镜、变速箱箱体、发动机滤座、进出水管、空气分配器座、机油泵壳体、水泵壳体、机油热交换器、机油滤清器壳体、气门室罩、呼吸器等
导
弹
导弹舱体、舵机本体、仪表舱体、舵架、飞机翼片
火炮及弹药供弹箱、牵引器、脚踏板、炮长镜、轮毂、引信体、风帽、
火药筒等
光
电产品
镜头壳体、红外成像仪壳体、底座等计军用计算机、通讯器材箱体、壳体、板类等零件
算机及
通信器
材
（2）解决零件老化、变形和变色的问题。
目前，轻武器、光电
及通讯器材产品、战车仪表盘等采用工程塑料制造。
工程塑料尤其是
纤维增强塑料的比强度最高，但弹性模量、比刚度远小于镁合金，且
难以回收，环境适应性差，易磨损和老化变形、变色，还影响武器
战术性能。
镁合金替代工程塑料能从根本上克服工程塑料的这些缺陷。
表4 给出了镁合金替代工程塑料在武器装备零部件上的应用情况。
表4 镁合金替代工程塑料在武器装备零部件上的应用
装备名
零部件名称
称
枪械武
弹匣、护盖体、附件筒、前护手等器
光电产
镜头壳体、瞄具壳体、夜视仪壳体等品
军用器种类仪表盘、通讯器材箱体、壳体零件、军用头盔等
材
（3）导弹和其他飞行器零部件的镁合金化。
过去镁合金在导弹上的应用较少，只在照明弹中使用镁粉。
镁合金由于密度小，近年来在导弹、火箭等结构件中应用广泛。
主要用于战术防空导弹的支座舱段与副翼蒙皮、壁板、加强框、舵板、隔框等零件，材料为MB2、MB3、MB8 变形镁合金。
为满足弹、箭减重及高精度零件（如导弹控制系统）对材料高尺寸稳定性的需要，发展高强度、高刚度、低膨胀系数镁基复合材料是兵器材料的重要技术途径之一。
3.4 镁合金材料在核工业上的应用和发展
镁的热中子吸收截面非常小，大约只有铝的1/4。
英国将镁合金作为核燃料的包壳材料在CO2 气体冷却的反应堆中使用。
核反应堆用包覆套管要能承受反应堆的恶劣条件：高热、表面热流、强烈的C 射线辐射以套管内表面所受到的某些破碎片的轰击等。
大量的试验证明，镁合金套管在出口气体最高温度为400-500℃下的反应堆中充当包覆材料使用是完全胜任的。
而对CO2 的相容性的极限温度可达500℃。
满足了反应堆工作时的安全要求，不致引起燃烧。
核能发电是一种清洁能源，工业发达国家已把核电作为一种主要能源，一般占整个发电的15% 以上。
我国也正在大量开发核电。
因此，核反应堆的包覆套管会不断增加。
镁合金在核工业上的应用潜力很大。
3.5 镁合金在其他领域的应用和发展
由于镁及其镁合金材料具有能够减轻重量、降低噪音、减小振动等优点，因此在自行车业、摩托车业、电子工业（家用电器和3C 产品）、铁道和其他轨道行业、船舶工业、冶金工业、化学领域、电力工业、家庭消费品、家具、车床设备、办公室设备、光学设备、运动机械和医疗器械等众多领域，也获得了越来越广泛的应用和发展。