镁及镁合金
镁及镁合金的主要物化性能
镁及镁合金的主要物化性能铸造镁合金比变形镁合金使用的更多。
铸造镁合金是航空工业中应用最广泛的一种轻合金。
用镁合金铸件代替铝合金铸件，在强度相等的条件下，可以使工件重量减轻百分之二十五到百分之三十。
镁合金和铝合金一样，根据加工方法可以分为变形（压力加工）镁合金和铸造镁合金两大类。
这些年来，随着压铸技术的发展，压铸镁合金已成为镁合金应用的主要领域。
此外，镁合金作为牺牲阳极其用途也有了很大的发展。
镁属于轻金属，纯金属镁为银白色，在空气中极易被氧化，形成一层薄氧化膜，可以防止其进一步氧化。
镁化学活性很高，在自然界中很难遇到纯镁矿。
在海水中以氯化物存在，约含百分之零点一四，在地壳中以光卤石、菱镁矿、白云石和一些其他化合物形式存在，含量达到百分之二点三五。
制取镁的方法方法有：第一种，熔融氯化镁电解法，它是主要的制镁法；第二种，用硅铁还原氧化镁的硅热法；第三种，用碳还原氧化镁的碳热法。
镁及镁合金的主要物化性能：（1）密度，20摄氏度金属镁的密度是1.738g/cm3，650摄氏度熔化温度下密度约为1.65g/cm3，液态镁密度为1.58g/cm3；（2）凝固体积收缩率为4.2%，相应线收缩率为1.5%；原子叙述12，原子价+2，相对原子质量24.30。
热性能：熔点，在标准大气压下，金属镁的熔点是650℃±1℃。
沸点在标准大气压下，金属镁的沸点是1107℃±3℃。
再结晶温度金属镁的再结晶温度最低位150℃。
再膨胀金属镁固体体积膨胀系数二十摄氏度到一百摄氏度之间为26.1*10-6，液体体积膨胀系数温度在六百五十一摄氏度到八百摄氏度之间为380*10-6。
热导率镁在二十摄氏度的热导率为154.5W/(mk)。
比热容（C）温度在二十摄氏度的时候镁的比热容是1.025kj。
气化潜热金属镁的汽化潜热是5150到5400kJ。
熔化潜热金属镁的熔化潜热是360~377KJ。
升华潜热金属镁的升华潜热是6113到6238KJ。
镁及镁合金的焊接性
镁及镁合金的焊接性。
⑴粗晶镁的熔点仅为651℃，导热快，焊接时要用大功率热源，所以焊缝及热影响区金属易产生过热和晶粒长大。
⑵氧化和蒸发镁的氧化性极强，在焊接高温下，易形成氧化镁（MgO），MgO熔点高达2500℃，且密度大（3.2g/cm3），在熔池中易形成细小片状的固态夹渣。
在高温下，镁还容易和空气中的氮化合成镁的氮化物，使接头性能变坏。
镁的沸点不高，仅为1100℃，因此在电弧高温下很易蒸发。
⑶热应力镁及镁合金的线膨胀系数约为钢的2倍（铝的1.2倍），所以焊接时产生较大的热应力，增加产生裂纹的倾向和加大焊件变形。
⑷热裂纹镁容易和一些合金元素如Cu、Al、Ni等形成低熔点共晶（如Mg-Cu共晶熔点为480℃，Mg-Al共晶熔点为430℃，Mg-Ni共晶熔点为508℃）所以热裂纹倾向较大。
⑸气孔氢在镁中的溶解度随着温度的降低而急剧减少，因此焊缝中易产生气孔。
国内外常用镁及镁合金牌对照表完整版
国内外常用镁及镁合金牌对照表完整版引言镁及镁合金是一类重要的结构材料，具有良好的力学性能、耐高温性和低密度等优点。
随着工业技术的不断发展，国内外生产的镁及镁合金品牌众多，为了方便对不同品牌的材料进行对比和选择，本文提供一份国内外常用镁及镁合金牌对照表。
对照表牌号及材料介绍1. ZK60: 镁合金材料，具有良好的强度和耐蚀性，适用于航空航天领域、汽车制造、轻量化结构等。
2. AZ31: 中铝牌系列，镁合金材料，具有优良的强度、塑性和耐蚀性，广泛应用于汽车、电子设备等领域。
3. M1A: 铝镁合金材料，具有良好的强度、韧性和耐蚀性，适用于航空航天、运输、工程建设等领域。
4. ZM21: 铝锌镁合金材料，具有较高强度和良好的耐腐蚀性，常用于航空航天制造、机械设备制造等。
5. MB8: 锰铝镁合金材料，具有优异的强度和耐磨性，广泛应用于航空、航天、汽车制造等领域。
6. ME20: 镁锌合金材料，具有良好的强度、韧性和耐蚀性，适用于汽车零部件、船舶制造等。
7. MH1: 镁钒合金材料，具有优良的韧性和耐磨性，常用于船舶制造、航空器和汽车零部件等领域。
8. ML20: 镁锡合金材料，具有较高的热强度和优异的抗粘性，适用于高温烧结、电子设备制造等。
9. MZ10: 锌镁合金材料，具有良好的耐蚀性和机械性能，常用于船舶、汽车制造等领域。
10. MS20: 镁锶合金材料，具有良好的高温强度和耐磨性，适用于航空航天、汽车制造等。
结论该对照表列举了国内外常用的镁及镁合金牌号和材料介绍，为用户提供了一个方便对不同品牌进行对比和选择的参考。
在实际应用时，根据具体需求和使用环境综合考虑各种性能指标，选择合适的镁及镁合金材料，将有助于提高产品质量和性能。
可降解镁合金优点
与其它常用金属基生物材料相比，镁及镁合金具有以下优势口]：具有比强度和比刚度较高、生物相容性和可降解性良好等特点(1)镁在人体内的正常含量为25g，半数存在于骨骼中。
镁及镁合金的密度远低于钛合金，与人骨密度接近。
(2)镁是人体细胞内的阳离子，其含量仅次于钾，镁参与蛋白质的合成，能激活体内多种酶，调节神经肌肉和中枢神经系统的活动，保障心肌正常收缩及体温调节。
(3)镁的标准电极电位低，在含有氯离子的人体生理环境中可腐蚀降解，在植入人体后随着人体的自愈合而被吸收降解，无需二次手术。
(4)镁及镁合金有高的比强度和比刚度，杨氏模量为41～45GPa，可有效缓解应力遮挡效应由于不锈钢、钴铬钼合金、钛合金等在人体组织中很容易磨损与腐蚀,产生对人体有害磨屑和金属阳离子(如Cr、Ni、V、Al等),导致毒性或者器件失效。
另外,不锈钢、钛合金弹性模量大,与骨不能良好地匹配而造成“应力遮蔽”效应,使骨的生长和发育得不到应有的刺激和强化,导致骨损伤部位骨质疏松和自体骨退化,甚至引发“二次骨折”。
目前常用的金属植入物是生物惰性材料,长期固定并留在人体组织中,有引发炎症的隐患,而且,治愈后如需拆除则要进行第二次手术,增加了治疗费用和患者的痛苦。
目前研究开发的生物可降解材料主要是聚合物材料和某些陶瓷,但是,聚合物材料的力学性能通常较低,而陶瓷材料的韧性较差。
镁合金缺点镁合金降解过快时有一定弊端，如组织愈合需要一定的时间，若镁合金降解较快，不能充分发挥其生物学作用，导致组织愈合不良，甚至治疗失败；而且，镁合金降解过程中的产物在组织周围大量聚集，不能较快被吸收，也会影响组织功能恢复。
提高镁合金耐体液腐蚀性能的途径主要有采用高纯镁合金、合金化、合金表面涂层和快速凝固工艺等。
可降解镁合金材料的研究目前处于起步阶段。
镁合金能否成为医用可降解材料，材料的安全性和降解速率的控制是2个基本条件：一方面，可降解材料生物相容性的系统评价是其成为医用材料的基础；另一方面，可降解生物材料要求材料降解速度与组织新生或者愈合速度之间匹配。
镁及镁合金的应用及发展
２镁 的性 能
（ １ ） 物 理化 学性 能
镁 是 地 球 上 储 量 最 丰 富 的 轻 金 属 元 素 之 镁 的 比重是 １ ． ７ ４ ｇ ／ ｃ ｍ ，只有 铝 的 ２ ／ ３ 、钛 的２ ／ ５ 、钢 的 １ ／ ４ ；镁 合金 比铝 合金 轻 ３ ６ ％、 比
一
，
锌合金轻 ７ ３ ％、比钢轻 ７ ７ ％。镁有 很好 的 电磁 屏 蔽 、阻 尼性 、减 振性 、切 削加 工性 以及 加工 成 本低 、加 工能 量仅 为铝 合金 的 ７ ０ ％和易 于 回
那时候镁被认 为是潜力有限的特殊材料 。二战 爆发 ，推 动 了镁 在 宇航 领 域 的发 展 。德 、美 、 英三 国开 始对 镁 合 金进 行 大 量 的研 究 和试 验 。 １ ９ ７ ０年 石 油危机 又 使镁 合金 在 汽车 工业 中 日益 受到 重视 。随 着 ２ ｌ 世 纪的 到来 ，保 护环 境 、实 现可 持 续 发 展 已经 成 为世 界 各个 国家 共 同 关心 的 问题 。如今 镁 合 金 已经 成 为 汽车 、航 空 、 电 子等 工业 中不可替代的材料。在航空工业中， 镁 合 金 用 于 制造 飞机 、发 动机 零 件 、 直 升机 变 速箱 、座 舱 架 、发 动机 架 等 部件 。镁 还 用来 制 造笔 记 本 电脑外 壳 、手机 外 壳 、相 机 摄像 机 壳 、 硬盘 部件 、照相 和 光 学仪 器 等 ；镁 及 其合 金 的 应 用 也很 广 。 汽车 工 业 ：离 合器 外 壳 、 变速 器 外 壳 、 变速 器 上盖 、发动 机 罩 盖 、转 向 盘 、座 椅 支 架 、仪 表盘 框 架 、 车 门 内板 、转 向 支架 、 制动 支 架 、气 门支 架等 ，甚 至还 有缸 盖 和缸体 。 ６ ０多种汽 车零 部件 已采用 或正 在开 发应 用镁 合 金 。其 他应 用 ：网球 拍 、轮 椅 、行 李架 等 。
镁及镁合金
镁合金的发展现状及应用摘要镁及镁合金具有比强度、比刚度高，减震性、电磁屏蔽和抗辐射能力强，易切削加工，易回收等一系列优点，在汽车、电子、电器、交通、航空、航天和国防军事工业领域具有极其重要的应用价值和广阔的应用前景，是继钢铁和铝合金之后发展起来的第三类金属结构材料，并被称之为21世纪的绿色工程材料。
本文根据近年来国内外发表和公布的有关镁合金的文章和信息，介绍了镁合金的发展现状和应用。
关键词：镁，镁合金，发展现状，应用1镁及镁合金的发展简介镁是地球上排位第八的富有元素，其含量约占地壳重量的2％，镁同时也是海水中的第三富有元素，约占海水重量的0.13％。
镁有60多种矿产品，其中白云石(CaCO3·MgCO3)，菱镁矿(MgCO3)，氨氧镁石(Mg(0H)或MgO·H2O)，光卤石(MgC12·KCl·H2O)，橄榄石(Mg2Fe2SiO4)和蛇纹石(3MgO·2SiO2·2H2O)最具商业开采价值。
1808年英国的Sir Humphry Davy首先发明了用金属钾蒸汽还原氧化镁而制得金属镁的方法。
1863年法国的Deville和Caron发明了用钠还原无水氯化镁及氟化钙的混合物制镁，由此揭开了工业上大规模制造金属镁的序幕，并随着电解无水氯化镁制镁工艺的产生而得到了迅速发展。
1986年。
德国首先将镁合金用于飞机制造业。
美国的第一家镁生产厂由美国通用电器公司于1914年建立，并在二次世界大战期间由于镁燃烧弹的大量需求而得到迅速发展。
1944年世界镁合金的消耗量达到228,000吨，但战后又降低到每年10,000吨的水平。
直到1998年，随着镁的研究和应用水平的提高，其年消耗量才提高到360,000吨，此后以每年7％～9％的速度递增[1]。
我国自20世纪90年代初开始出口原金属镁，2001年出口量达到20万吨，占世界镁市场总需求量的40％以上[2]。
镁及镁合金
镁及镁合金一、引言镁合金从19世纪应用到现在已有近200年的历史。
主要用于制备铝合金、钢铁脱硫等,作为工程材料使用较少，主要应用于航空、航天领域。
随着社会的快速发展，金属材料的消耗日益曾多，对铁、铝、铜等金属的需求持续增长，常用的金属资源已经表现出逐年短缺的势态，而镁是世界上最丰富的矿产资源之一，其在地壳中的储量极其丰富，约占地壳总储量的2.77%，居矿产资源的第8位。
在大多数国家都能发现镁矿石，而且海水中含有0.13%的镁，因而海水为人们提供了取之不尽的镁资源。
但是由于镁的性质限制，它并不适合直接应用于各个领域，通常我们直接使用的大多是镁合金。
我们常见的镁合金按合金组元不同主要有Mg-Al-Zn-Mn系（AZ）、Mg-Al-Mn系（AM）和Mg-Al-Si-Mn系（AS）、Mg-Al-RE系（AE）、Mg-Zn-Zr n（ZK）、Mg-Zn-RE系（ZE）等合金。
从20世纪80年代后至今，镁合金在工程领域的广泛应用越来越受到重视，90年代之后得到突飞猛进的发展。
近10年来，全世界的镁产量翻了一倍。
世界各国纷纷把镁资源作为21世纪的重要战略资源进行规划，并为攻克镁合金在各个生产环节的关键技术进行了大型的综合性研究。
我国镁资源丰富，菱镁矿储量、原镁产地、产量和出口均居世界首位，其中原镁约占世界总产量的70%。
但是我国在研究和应用领域与发达国家之间还有很大的差距。
二、镁及镁合金的发展历史镁于1774年首次被发现，并以希腊古城Magnesia命名，元素符号为Mg，1808年，英国的戴维，用钾还原白镁氧（即氧化镁MgO），最早制得少量的镁。
物理性质：银白色的金属，密度1.738克/厘米3，熔点648.9℃。
沸点1090℃。
化合价+2，电离能7.646电子伏特，是轻金属之一，具有延展性，金属镁无磁性，且有良好的热消散性。
中文名： 镁外文名： Magnesium化学式： Mg相对原子质量：24.3050 化学品类别： 活泼金属单质 管制类型： 镁粉(*)（易制爆）,其余性状不管制 储存： 密封阴凉干燥保存1866年镁合金在德国开始工业化生产，1930年德国首次在汽车上运用镁合金73.8KG,1935年苏联首次将镁合金用于飞机生产，1936年德国大众用压铸镁合金生产“甲壳虫”汽车发动机传动系统零部件，1946年达到单车镁合金用量18KG ，1938年英国伯明翰首次将镁合金应用于摩托车变速箱壳。
镁和镁合金的性质
镁和镁合金的性质镁和镁合金的性质镁与位于其前的铍和位于其后的钙、锶、钡、镭同属于周期表中第二族。
钙，钡，锶的氢氧化物具有碱性，氧化物则同氧化铝和重金属氧化一样，在水中溶解度很小又很难熔化。
氧化铝和重金属氧化物以前被称为“土”氧，故这三个元素被称为碱土金属。
镁、铍、镭既然与钙、锶、钡同属于族，于是也被称为碱土金属。
镁及其性质镁是最轻的结构金属。
几种常用结构金属的密度（g/cm-3）(20℃)如下：铝AL镁Mg钛Ti铁Fe铜Cu2.70 1.74 4.517.878.96可见镁的密度约分为Al、Ti、Fe、Cu的64%、39%、22%、19%。
由于镁的密度小，它的合金也以质轻著称。
一般镁合金的密度在1.8g/cm-3以下，镁锂合金的密度低于镁的密度，一般为 1.6 g/cm-3。
某些超轻型镁锂合金密度甚至低于1，比水还轻。
镁合金的低密度使其比性能提高。
例如，20℃时的弹性模量为45Gpa，比铝(70Gpa)和Ti(120Gpa)的低，但三者的“比弹性模量”相差不大(≈26Gpa)。
镁和镁合金质量小的特点，使其在交通运输、航空工业和航天工业上具有巨大的应用前景。
（“比弹性模量”为材料的弹性模量与其密度的比值）镁的熔点为 651℃，沸点为1107℃。
镁的蒸气压很高，627℃时为215.95Pa，727℃时为1037.1Pa，因此镁、铍极易挥发。
镁原子最外层的两个电子很易失去，是很活泼的金属。
常温下镁能与F、Cl、Br、I等元素作用生成相应化合物。
加热时镁能与硫、氮作用生成MgS和Mg3N2。
在空气中镁会慢慢氧化，失去银白光泽而变黑。
若温度提高至400℃以上，镁的氧化速度增快，超过500℃以后氧化速度更快，会着火燃烧，此时会生成氧化镁和少量氮化镁。
镁燃烧时会发出非常强烈的光亮。
镁的这一特点，颇受人们的青睐。
早期就被利用于摄影照明，给人们留下美好的形象和记忆。
战争时期，被用来制造照明弹，把战场和目标照明得如同白昼。
镁及镁合金
镁是金属结构材料中最轻的一种，是铝的2/3，钢铁的1/4。
纯镁的力学性能很差，但镁合金的性能大大提高。
镁合金可分为铸造镁合金和变形镁合金。
镁合金按合金组元不同主要有Mg-Al-Zn-Mn 系（AZ）、Mg-Al－Mn 系（AM）和Mg-Al-Si-Mn系（AS）、Mg-Al-RE 系（AE）、Mg-Zn-Zr 系（ZK）、Mg-Zn-RE 系（ZE）等。
它们具有各自的性能特点，能满足不同场合的要求[1]。
镁合金具有比强度和比刚度高；导热性好，导热率高仅次于铝合金、导电性优良；良好的阻尼性、减振性能；优良的铸造性能；无毒，无磁性，对环境无任何不良影响；电磁屏蔽性能较好；回收性好，符合环保要求；极好的切削加工性能；尺寸稳定性高；良好的低温性能，用于制作低温下工作的零件；具有超导性和储氢性等特点，因此镁合金是一种非常理想的现代工业结构材料。
1.1 镁合金的应用镁合金是目前国内外重新认识并积极开发的一种新型环保材料，是21 世纪最具生命力的新型环保材料，镁合金材料广泛应用于汽车、电子、3C 等相关行业。
90 年代以来，随着技术和价格两大瓶颈问题的突破，镁的价格已大大低于铝，全球镁合金用量急剧增长。
镁合金在汽车工业中的应用已经有许多年的历史，从20世纪20 年代开始，镁制零件就在赛车上应用。
北美、欧洲、日本和韩国是汽车工业压铸镁合金用量较多的地区和国家，其用量近几年急剧增加。
镁合金还广泛应用于航空、电子产品、移动电话、电动工具、家用电器、医疗和运动器械、休闲用品等领域。
如电脑元件、行李架、割草机控制板和自行车上的链盒、钓鱼用的绕轮、滑雪撬的挡边、电视摄像机壳和射箭用的弓；经过锻造的镁合金板材可用作照相雕刻版[2-3]。
此外，在镁合金作为生物材料方面从近十几年来国内外对镁及镁合金各方面的报道不难发现，镁作为硬组织植入材料，与现已投入临床使用的各种金属植人材料相比，具有以下突出的优点：①镁资源丰富，价格低廉。
镁及镁合金
（2）根据成形工艺不同，镁合金可分为铸造镁合金和变形镁合金，两者在成分和组织性能上 有很大差别。表8-2和表8-3列出了一些变形镁合金和铸造镁合金的主要化学成分。
表8-2 变形镁合金的主要化学成分（摘自GB/T 5153—2016）
牌号 AZ40M ME20M ZK61M AZ80M WE83M LA43M
由于镁及其合金的比重低，在航空、航天领域中有非常 好的减重效果。早在20世纪20年代镁合金就用于制造飞机螺 旋桨。随着时间的推移，还开发出了适用于航空、航天的多 种镁合金系列，并广泛用于制造飞机、导弹、飞行器中的许 多零部件。
目前，电子器件向轻、薄、小型化方向发展，因此要求其制备 材料具有密度小、强度和刚度高、抗冲击性和减振性好、电磁屏蔽 能力强、散热性能好、易于加工成形、美观耐用、利于环保等特点。 因此，镁及其合金成为了理想的材料。近十年来，世界上电子工业 发达的国家，特别是日本和欧美一些国家在镁及其合金产品的开发 应用上取得了重要进展，一大批重要电子产品使用了镁及其合金， 取得了理想效果。
1 镁合金的分类
镁合金可根据合金化学成分、成形工艺和是否含锆三个方面进行分类。 （1）根据合金化学成分不同，镁合金主要划分为Mg-Al，Mg-Mn，Mg-Zn，MgRE，Mg-Zr，Mg-Li，Mg-Th等二元系，以及Mg-Al-Zn，Mg-Al-Mn，Mg-Zn-Zr，MgRE-Zr等三元系及其他多组元系镁合金。
镁合金热处理时，在工艺上应特别注意防 止零件在加热过程中发生氧化和燃烧。
3 镁合金的应用
由于镁及其合金具有密度和熔点低、比强度高、减振性和抗冲击性好、电磁屏蔽 能力强等优点，在汽车、通信、电子、航空航天、国防和军事装备、交通、医疗器械、 化工等行业得到了广泛的应用。
镁及镁合金
185
118 225 210 250 260 335
2.5
1.5 5 8 20 7 9
200℃以下工作的发动机零件等
高温高压下工作的发动机匣等 机舱隔框、增压机匣等高载荷零件 形状简单受力不大的耐蚀零件 飞机蒙皮、壁板及耐蚀零件 形状复杂的锻件和模锻件 室温下承受大载荷的零件，如机翼等
2.3 镁合金－分类、牌号
铸造镁合金中合金元素含量高于变形镁合金，以保证液态合金 具有较低的熔点，较高的流动性和较少的缩松缺陷等。如果还 需要通过热处理对镁合金进一步强化，那么所选择的合金元素 还应该在镁基体中具有较高的固溶度，而且这一固溶度还会随 着温度的改变而发生明显的变化，并在时效过程中能够形成强 化效果显著的第二相。铝在α-Mg中的固溶度在室温时大约只有2 ％，升至共晶温度436℃时则高达12.1％，因此压铸AZ91HP合 金具备了一定的时效强化能力，其强度有可能通过固溶和时效 的方法得到进一步的提高。
0.0005 0.001 0.001 0.002
0.0005 0.002 0.004 0.02
0.004 0.01 0.02 0.05
0.002 0.01 0.03 0.05
0.002 0.003 0.005 0.005
பைடு நூலகம்
0.001 — — —
0.001 — — —
— 0.01
Mg9995
Mg9990
2.3 镁合金－强化方式
合金化强化机制：固溶强化、第二相强化（弥散强化、析出强化）
固溶强化： 根据原子尺寸、晶格类型、电化学性质和电子浓度等因素，镁和周期表中 可形成合金的元素几乎只能形成有限固溶体；合金元素溶入基体中，通过原子 错排、溶质与溶剂原子弹性模量的差异而强化基体；若溶质原子提高了合金熔 点、增大弹性模量、减小原子自扩散，还可提高抗蠕变性能。 第二 相强化： 超过溶解度的合金元素将与镁形成中间相，有下列三种类型： AB型－简单立方CsCl结构。如MgTi、MgAg、MgCe和MgSn。 AB2型－Laves相， 如：MgCu2；MgZn2 ；MgNi2 。 CaF2型－面心立方金属间化合物，如Mg2Si和Mg2Sn。 当合金元素在基体中的溶解度随温度降低而下降时，将从基体中析出第二 相阻碍位错运动和滑移，使屈服强度提高，产生析出强化（时效强化）。强化 效果取决于尺寸、形状、物理性能和析出相与基体间的界面性质。 弥散强化的颗粒是合金在凝固过程中产生，其熔点较高、不溶于镁基体、 具有良好的热力学稳定性。弥散强化比析出强化可以保持到更高的温度。
镁及镁合金知识
3
45 14
8-15
45
4
72 27
5
73 28
8
8.9
17
2.1
30-50
207 83
布氏硬度
泊松比
65
0.35
60
0.35
80
0.33
80
140
0.30
一心一意炼精镁
聚精会神做合金
镁合金应运实例
• 镁合金作为目前密度最小的金属结构材料之一，广泛应用 于航空航天工业、军工领域、交通领域、3c领域等。 • 镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中，达到轻量化 的目的。手机电话，笔记本电脑上的液晶屏幕的尺寸年年 增大，在它们的枝撑框架和背面的壳体上使用了镁合金。 • 在内部产生高温的电脑和投影仪等的外壳和散热部件上使 用镁合金。电视机的外壳上使用镁合金可做到无散热孔。 • 在手机电话的壳体和屏蔽材料上使用了镁合金。 • 在硬盘驱动器的读出装置等的振动源附近的零件上使用镁 合金。若在风扇的风叶上使用镁合金，可减小振动达到低 骚音。此外，为了在汽车受到撞击后提高吸收冲击力和轻 量化，在方向盘和坐椅上使用镁合金。
一心一意炼精镁
聚精会神做合金 执行标准
GB/T 19078-2003 ASTM B 93M-2000
一心一意炼精镁
• •
聚精会神做合金
中国镁合金牌号
• 纯镁中加入Al、Zn、Mn、Zr及稀土等 变形镁合金：MB＋顺序号表示。 元素，制成镁合金。 MB1、MB8为Mg-Mn系合金：具有良好 Mg-Mn系、Mg-Al-Zn 系、Mg-Zn-Zr 耐蚀性和焊接性，使用温度不超过150℃。 系 和Mg-RE-Zr系等合金系。 主要用于制作飞机蒙皮、壁板及宇航结构 分为变形镁合金和铸造镁合金。 件。 MB2、MB3、MB5、MB6、MB7为Mg-Al －Zn－Mn系合金：具有好的室温力学性 能和焊接性。主要用于制造飞机舱门、壁 板及导弹蒙皮。 MB15、MB21、MB25为Mg-Zn－Zr系合 金：具有较高拉伸与压缩屈服强度、高温 瞬时强度，及良好的成形和焊接性能，但 塑性中等。主要用于制造飞机长桁、操作 系统的摇臂、支座等。 Mg-Li系合金是一种新型的镁合金，它密 度小，强度高，塑性、韧性好，焊接性好， 缺口敏感性低，在航空、航天工业中具有 良好的应用前景。
镁及镁合金
前言镁的资源丰富，约占地壳质量的２％，海水质量的０．１４％。
每１ｍ３海水可提取１ｋｇ以上的镁，盐湖中的镁含量也非常高，加之镁材可以回收利用，因此镁可谓是“用之不竭”的金属。
镁在工程金属中最显著的特点是质量轻。
镁的密度为１．７３８ｇ／ｃｍ３，约为钢的２／９，钛的２／５，铝的２／３，Ｍｇ－Ｌｉ合金密度小于水的密度，是迄今最轻的金属材料。
镁材还具有比强度、比刚度高，减振性能好，抗辐射能力强等一系列优点，必将发展为十分重要的金属结构材料和功能材料。
然而，目前镁的实际应用尚少。
“在材料领域中还没有任何材料像镁那样，潜力与现实有如此大的颠倒”。
究其原因主要是：第一，镁的晶体结构为密排六方，塑性加工困难，至今主要应用铸造产品，变形产品很少。
对于金属材料，变形产品的综合性能优于铸造产品，其用途和产量远远超过铸造产品，而镁材尚未达到这一境地。
第二，镁的氧化膜（ＭｇＯ）不致密，耐蚀性能差，工件必须进行可靠的表面处理。
第三，产品成本尚高。
这些问题应通过科学技术的进步加以解决，但过去人们对镁材的基础理论研究和开发应用都不够。
１．１．３质量特性纯镁的密度在２０℃时为１．７３８ｇ／ｃｍ３，在熔点附近，固体状态密度约为１．６５ｇ／ｃｍ３，液体状态密度约为１．５８ｇ／ｃｍ３。
纯镁在凝固过程中的液固体积收缩率为４．２％，线收缩率为１．５％。
从６５０℃冷却至２０℃，体积收缩率为５％，线收缩率为１．７％。
１．１．４热学性能熔点：在大气压下，纯镁的熔点为（６５０±１）℃，熔点随环境压力的增加而升高。
沸点：在大气压下，纯镁的沸点为１０９０℃燃烧点：在空气炉中加热时为６１５℃。
１．３化学性能１．３．１一般化学特性镁是化学性能非常活泼的金属，镁的标准电极电位Ｅ＝－２．３７Ｖ，在ＮａＣｌ溶液和一般环境介质中，镁与其他工程结构用金属相比具有最低电位，即对其他结构金属呈阳性，因此，镁成为常用的工程构件阴极保护系统的牺牲阳极。
一般来说，镁是耐碱的。
镁及镁合金发展简史
大学科普·特约专稿Invited Manuscript38全球镁矿资源丰富，在很多金属趋于枯竭的今天，加速镁材料相关的研发与应用具有十分重要的战略意义。
金属镁在19世纪初被发现，之后在美、中、德、日、英、澳等国家的研究推动下，镁及镁合金产业发展迅速。
一、镁及镁合金的前期发展1808年，英国化学家Sir Humphrey Davy用熔融电解法首先制得了金属镁。
1828年，法国科学家比西（A.A．Bussy）用还原法从熔融的无水氯化镁得到纯镁。
1886年，以Bunsen的电解槽为基础，德国建立了首个商业性电解镁厂，镁合金在德国开始工业化生产。
1910年世界镁产量约10吨／年。
1930年德国首次在汽车上运用镁合金73.8Kg，1935年，苏联首次将镁合金用于飞机生产，德国大众用压铸镁合金生产“甲壳虫”汽车发动机传动系统零部件，英国伯明翰首次将镁合金运用到摩托车变速箱壳，到1930年世界镁产量增长到1200吨／年以上。
二战期间是镁工业的第一个飞速发展期，从1935年开始，德、法、苏、奥、意、美等国分别建立了镁厂，镁产能急剧增加，此期间镁主要用来制造燃烧弹、照明弹、曳光弹、信号弹以及军用装备的零部件。
1943年世界镁产量达到23万吨。
然而，二战结束后，镁需求降低，产量急剧降低，1946年世界镁产量降低到只有2.5万吨／年，镁合金发展进入了低潮期。
此时，世界各国开始考虑镁合金在民用工业发展的可能性，镁合金的研发逐渐转向民用。
直到20世纪90年代，由于欧洲和美国对汽车废气排放量、能源消耗、噪音的限制的进一步升级，减重、提高燃油利用率的高要求迫使各汽车公司发展镁合金。
自此，世界各国政府高度重视镁合金的研究与开发，美国、日本、德国、澳大利亚等国家相继出台了自己的镁合金研究计划，把镁作为21世纪的重要战略物资，加强了镁合金在计算机、汽车、航空航天、通讯等领域的开发与应用。
德国1997年由联邦政府出资了2500万马克的MADICA (Magnesium DieCasting)镁合金研究开发计划，主要研究快速原型化与工具制造技术、切削加工技术、压铸镁合金工艺、连接技术和半固态成型工艺，并且将镁合金应用在汽车、计算机、航空航天等领域，提高了镁合金的应用能力。
镁及镁合金的研究现状与进展
镁及镁合金的研究现状与进展张高会 张平则 潘俊德(太原理工大学表面工程研究所,太原 030024)摘 要:文献综述了镁及镁合金的性能特性,镁合金的合金系列,国内外镁合金的研究现状,镁合金表面处理的各种方法以及镁合金在航空航天、汽车工业、电子工业及民用各个领域的广泛应用,展望了镁合金的应用前景。
关键词:镁 镁合金 表面处理R esearch and Developments of Magnesium and Magnesium AlloysZHANG G aohui ZHANG Pingze PAN Junde(R esearch Insistute of Surface E ngineering of T aiyu an U niversityof T echnology,T aiyu an 030024)Abstract:The properties of m agnesi um and its alloy,a series of m agnesi um alloy and the recent progress i n our count ry and abroad have been respectively sum m arized i n this article.Besi des those,a variety of surf ace t reat ment methods of m agnesi um alloy and the w i de applications i n the f iel ds ofaviation,automobile and elect ronic i ndust ries were also i ncl uded.In the end the development pros2 pect were viewed.K ey w ords:m agnesi um,m agnesi um alloys,surf ace t reat ment 随着21世纪的到来,保护环境,实现可持续发展,已经成为世界各个国家共同关心的问题。
《镁及镁合金》课件
金属型铸造
利用金属模具进行铸造， 适用于大批量生产。
压力铸造
利用高压将液态或半液态 金属注入模具，适用于精 密铸造。
镁及镁合金的加工工艺
轧制
锻造
通过轧机将镁及镁合金加工成板材、 棒材等。
通过锻造机将镁及镁合金加工成各种 形状的零件。
挤压
通过挤压机将镁及镁合金加工成管材 、棒材等。
2023
PART 03
汽车工业领域
镁合金在汽车工业中广泛应用，如发动机零件、车轮和座椅框架等。
电子产品领域
由于镁合金具有良好的电磁屏蔽性能和轻量化效果，在电子产品领域 中广泛应用于外壳、支架和散热器等部件。
其他领域
镁合金还应用于医疗器械、体育用品、军事装备等领域。
2023
PART 02
镁及镁合金的生产工艺
REPORTING
镁及镁合金的性能特点
REPORTING
镁及镁合金的物理性能
密度低
镁的密度大约为1.738g/cm³，是 铝的2/3，钢的1/4，具有良好的 轻量化效果。
热导率高
镁的热导率较高，为201W/m·K ，具有良好的热传导性。
热膨胀系数小
镁的热膨胀系数为25.8×10^6/℃左右，与铝的热膨胀系数相 近，因此镁合金与铝、钢等材料 连接时热匹配性好。
高性能合金
研究开发具有优异力学性能、耐腐蚀性能和高温性能的新型镁合金 ，满足航空航天、汽车等领域的高端需求。
功能型合金
探索具有特殊功能的新型镁合金，如磁性、光学性能等，拓展其在 电子、通信等领域的应用。
生物相容性镁合金
发展具有良好生物相容性的镁合金，用于医疗器械和生物植入材料等 领域。
扩大镁及镁合金的应用领域
镁合金
镁及镁合金认知报告一、镁及镁合金的概述镁的元素符号为Mg,原子序数12，元素周期表中ⅡA族碱土金属元素，电子轨道分布1s2 2s2 2p6 3s2，其相对原子质量为24.3050。
纯镁具有金属色泽，呈亮白色，标准大气压下纯镁为密排六方结构，无同素异构转变。
镁是地壳中最丰富的元素之一，约占地壳组成的25%。
镁是常用金属结构材料中最轻的一种，其熔点为650℃，与铝熔点差不多，但密度是铝的2/3，为1.738g/cm3。
但是纯镁的力学性能很差，化学活性很强，电极电位很低，抗蚀性较差，由于具有以上缺点，镁至今还未成为可以大规模使用的结构材料。
镁与一些金属元素如铝、锌、锰、稀土、锆、银和铈等合金化后得到的高强度轻质合金称为镁合金。
镁合金的密度通常为 1.75-1.85 g/cm3，在现在的金属材料中最小，约为铝的64%，钢的23%，而其铸件的比强度和疲劳强度均比铸铝合金高，此外，镁合金的弹性模量较低，在弹性范围内承受冲击载荷时，所吸收的能量比铝高50%左右，可制造承受猛烈冲击的零部件。
镁合金阻尼性能好，适合于制备抗震零部件。
同时，镁合金具有优良的切削加工性能，切削速度大大高于其他金属。
镁合金还具有优良的铸造性能，可以用几乎所有铸造工艺来铸造成形。
正因为以上优点，镁合金在汽车、电子、电器、航空航天、国防军工、交通等领域具有重要的应用价值和广阔的应用前景。
但是，由于受材料制备、加工技术、抗腐蚀能力、抗蠕变性能以及价格因素的影响，目前镁合金的应用量远远落后于钢铁和镁合金。
二、镁合金的基本概念1.镁合金的分类一般来说镁合金的分类依据有三种：合金化学成分，成形工艺和是否含锆。
按化学成分，镁合金主要划分为Mg-Al、Mg-Mn、Mg-Zn等二元，以及Mg-Al-Zn、Mg-Al-Mn等三元系及其他多组分系镁合金。
按成形工艺，镁合金可划分为铸造镁合金和变形镁合金，两者在成分、组织性能上存在很多差异。
铝、锆为镁合金中的主要合金化元素。
镁、镁合金、铝合金、锌合金的特性对比
镁Mg镁的密度小，易于燃烧，这是由于它的物理、化学性质所决定的。
20℃时金属镁的密度是cm3，液态金属镁的密度为cm3；在标准大气压下，金属镁的熔点是（650±1）℃，沸点为1090℃。
在空气中加热时，金属镁在632℃～635℃开始燃烧。
因此决定了镁的制备及合金冶炼工艺比较复杂。
工业用镁的纯度可达到%，可是纯镁不能用作结构材料，在纯镁中加入铝、锌、锂、锰、锆和稀土等元素形成的镁合金具有较高的强度，可以作为结构材料普遍应用。
镁合金材料具有以下长处：（1）重量轻镁合金比重在所有结构用合金中属于最轻者，它的比重为铝合金的６８％，锌合金的２７％，钢铁的２３％，它除做３Ｃ产品的外壳、内部结构件外，仍是汽车、飞机等零件的优秀材料。
（2）比强度、比刚度高镁合金的比强度明显高于铝合金和钢，比刚度与铝合金和钢相当，而远远高于工程塑料，为一般塑料的10倍。
（3）耐振动性好在相同载荷下，减振性是铝的100倍，钛合金的300～500倍。
（4）电磁屏蔽性佳3Ｃ产品的外壳（电话及电脑）要能够提供优越的抗电磁保护作用，而镁合金外壳能够完全吸收频率超过１００ｄｂ的电磁干扰。
（5）散热性好一般金属的热传导性是塑料的数百倍，镁合金的热传导性略低于铝合金及铜合金，远高于钛合金，比热则与水接近，是常常利用合金中最高者。
（6）质感佳镁合金的外观及触摸质感极佳，使产品更具奢华感。
（7）可回收性好只要花费相当于新料价钱的4%，就可将镁合金制品及废料回收利用。
（8）稳定的资源提供镁元素在地壳中的储量居第八位，大部份的镁原料自海水中提炼，所以它的资源稳定、充分。
镁合金压力铸造的长处有：高的生产率；高精度；好的表面质量；精细的铸件晶粒；可压铸薄壁和复杂结构的产品。
厚度镁合金压铸和铝合金压铸相较：生产率高50%；可利用钢模，延长服务寿命；更低的潜热，节省能量；好的机加工性；模具本钱节省50%；熔体具有更高的流动性。
镁合金压力铸造也有一些不利的方面，例如：由于极高的液体填充速度和凝固速度，易产生卷入性气孔；进胶，排气和冷料处置尤其重要。
镁及镁合金的耐蚀性
耐蚀材料
4、组织是密排六方晶格，力学性能有明显的方向性。
耐蚀材料
10.1.3镁及镁合金的加工工艺性
1、不宜进行冷变形加工（一般在热态下，即250℃以上 进行）。 2、切削加工性好。（可进行各种机械切削加工）
耐蚀材料
3、焊接性差（比铝复杂）。
4、热处理工艺复杂。（镁在高温下极易氧化，甚至燃烧， 其热处理必须在各种保护措施下进行，而且镁合金中合金 元素扩散困难，热处理时间长，偏析严重等。）
随着锰含量的增加，合金塑性下降。
⑵耐蚀性
耐蚀材料
①锰能提高耐蚀性。当锰含量达到1.5%时，可以获得最佳耐蚀性能。
原因：锰消除铁的有害作用。但是过量的锰会使耐蚀性和塑性下降。
②Mg-Mn合金没有应力腐蚀开裂倾向，也没有晶间腐蚀倾向。 ③有优良的抗化学氧化性能。
耐蚀材料
2、Mg-Al-Zn系合金
⑴合金特点：
耐蚀材料
10.1 概述
10.1.1纯镁的物理性能
1、密度小（1.74） 2、熔点低（649℃）
3、晶格类型（密排六方晶格）
耐蚀材料
10.1.2镁及镁合金的力学性能
1、强度低（200～350MPa,比铝合金低）比强度高。
2、室温下塑性差，不宜进行冷变形加工。
3、弹性模量低，消振性好，适于做承受震动的零件。 （如飞机的降落架等）
mgli系铸造镁合金zmmgmn系mgalzn系mgznzr系mg稀土系耐蚀材料3按照腐蚀特性分有应力腐蚀倾向的合金无应力腐蚀倾向的合金4按照强化效果分不可热处理强化的合金可热处理强化的合金耐蚀材料1023腐蚀过程主要以析氢为主以点蚀或全面腐蚀形式迅速溶解直至粉化
耐蚀材料
第10章 镁及镁合金的耐蚀性
含有SiO32-,CrO42-,Cr2O72-,PO43-等离子的盐类能够促进保护膜 的形成而具有较小的腐蚀速度。
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2.2 纯镁－纯镁的应用
2003年中国原镁消费量（单位：万吨）
0.0005 0.001 0.001 0.002
0.0005 0.002 0.004 0.02
0.004 0.01 0.02 0.05
0.002 0.01 0.03 0.05
0.002 0.003 0.005 0.005
0.001 — — —
0.001 — — —
— 0.01
Mg9995
Mg9990
2.3 镁合金－强化方式
合金化强化机ห้องสมุดไป่ตู้：固溶强化、第二相强化（弥散强化、析出强化）
固溶强化： 根据原子尺寸、晶格类型、电化学性质和电子浓度等因素，镁和周期表中 可形成合金的元素几乎只能形成有限固溶体；合金元素溶入基体中，通过原子 错排、溶质与溶剂原子弹性模量的差异而强化基体；若溶质原子提高了合金熔 点、增大弹性模量、减小原子自扩散，还可提高抗蠕变性能。 第二 相强化： 超过溶解度的合金元素将与镁形成中间相，有下列三种类型： AB型－简单立方CsCl结构。如MgTi、MgAg、MgCe和MgSn。 AB2型－Laves相， 如：MgCu2；MgZn2 ；MgNi2 。 CaF2型－面心立方金属间化合物，如Mg2Si和Mg2Sn。 当合金元素在基体中的溶解度随温度降低而下降时，将从基体中析出第二 相阻碍位错运动和滑移，使屈服强度提高，产生析出强化（时效强化）。强化 效果取决于尺寸、形状、物理性能和析出相与基体间的界面性质。 弥散强化的颗粒是合金在凝固过程中产生，其熔点较高、不溶于镁基体、 具有良好的热力学稳定性。弥散强化比析出强化可以保持到更高的温度。
AM 60
A380 压铸 合金 320 160
A356 T6 262 185 186 205 90
尼龙 195 170
ABS 45 40
钢 ~330 ~200
220
0.1%蠕变强度
无缺口冲击强度 有缺口冲击强度 延伸率 弹性模量 剪切模量 布氏硬度
MPa
J J % GPa GPa
125℃
34
6 1.5 3
8.9 7.1
1453
1083 693
18
100 -
2.2 纯镁－纯镁的特性
化学活性高： 潮湿大气、海水、无机酸及其盐类、有机酸、甲醇等介质中均会引起剧 烈的腐蚀。 干燥大气、碳酸盐、氟化物、铬酸盐、氢氧化钠溶液、苯、四氯化碳、 汽油、煤油及不含水和酸的润滑油中很稳定。 室温下，镁表面与大气中氧作用，形成氧化镁薄膜，但薄膜较脆，也不 像氧化铝薄膜那样致密，故其耐蚀性很差。 室温强度低、塑性差： 纯镁单晶体临界切应力为4.8MPa左右，其多晶体的强度和硬度很低，不 能直接用做结构材料。
2.3 镁合金－强化方式
形变硬化、晶粒细化、合金化、热处理、 陶瓷相增强镁合金
合金化强化： 合金元素的类型： 包晶反应类元素： Zr(3.8%)，Mn(3.4%)：细化晶粒、净化合金、提高抗蚀性和耐热性。 共晶反应类元素： Ag(15.5%)，Al(12.7%)，Zn(8.4%)，Li(5.7%)，Th(4.5%)：如Mg－Al－Zn 和Mg－Zn－Zr系合金等。这类元素在Mg中有明显的溶解度变化，可产生明显 的时效硬化效应。 稀土元素(RE）： Y(12.5%)，Nd(3.6%)，La(1.9%)，Ce(0.85%)，Pr(0.5%)，混合RE(以Ce或La 为主)。多属共晶反应型元素，共晶温度比Mg-Al和Mg-Zn高，Mg－RE系的固溶 体和稀土化合物耐热性高，原子扩散速度慢，利于抗蠕变，故Mg-RE-Zr和MgRE－Mn系合金是耐热镁合金，可在150～250℃工作。
铸造镁合金：ZM＋顺序号表示。 ZM1、ZM2、ZM7、ZM8： Mg-Al-Zn 系 ZM5： Mg-Zn-Zr系：较高的强度，良好的塑性和铸造工艺性能，耐热 性较差，主要用于制造150℃以下工作的飞机、导弹、发动机中承受较高 载荷的结构件或壳体。 ZM3 、 ZM4 和 ZM6 ： Mg-RE-Zr 系。良好铸造性能、常温强度和塑性较 低、耐热性较高，主要用于制造250℃以下工作的高气密零件。
Mg9980
2.2 纯镁－纯镁的特性
镁为密排六方结构。熔点648.9℃。 25℃时晶格常数为：a=0.3202nm，c=0.5199nm；c/a=1.6237。
密度低，常用结构材料中最轻的金属： 20℃时密度1.738g/cm3。
体积热容比其他金属都低： 20℃时的体积热容为1781 J/(dm3· K)， 铝：2430 钛：2394 镍：4192 铁：3521 铜：3459 锌：2727 镁及其合金是加热升温与散热降温都比其他金属快。
元素 镁 铝 钛 铁
元素在周期 表中的排序 12 13 22 26
原子 重量 24.3 27.0 47.9 55.9
比重 1.7 2.7 4.5 7.9
熔点 650 660 1668 1530
%IACS （Cu=100） 40 64 3.1 18
镍
铜 锌
28
29 30
58.9
63.6 65.4
8.9
185
118 225 210 250 260 335
2.5
1.5 5 8 20 7 9
200℃以下工作的发动机零件等
高温高压下工作的发动机匣等 机舱隔框、增压机匣等高载荷零件 形状简单受力不大的耐蚀零件 飞机蒙皮、壁板及耐蚀零件 形状复杂的锻件和模锻件 室温下承受大载荷的零件，如机翼等
2.3 镁合金－分类、牌号
2.2 纯镁－纯镁的牌号
化学成份 % 杂质元素不大于 牌号 Mg ≥ 其它 单个 杂质 0.005 0.005 0.01 0.0
Fe
Si
Ni
Cu
Al
Mn
Cl
Ti
Pb
Zn
Mg9998
99.98 99.95 99.90 99.80
0.002 0.003 0.04 0.05
0.003 0.01 0.02 0.03
34
22 3.2 8-15 45
135
3.5 11
4 72 27
5 73 28 80
8 8.9
17 2.1
30-50 207 83 140
Ambient Ambient
45 14 65
60
80
泊松比
0.35
0.35
0.33
0.30
2.2 纯镁－纯镁的应用
生产铝合金：铝合金中的添加元素。2002年全世界共用了14.56 万吨镁，占40%；我国2003年共用2.1万吨镁，占41%。镁与原铝 的消费比率约为0.4%。 压铸镁合金铸件：2002年原镁消费中，压铸占35%。在镁压铸中， 北美、拉美、西欧用量最多。镁合金压铸件在汽车上的使用量上 升了15%左右。 炼钢脱硫：2002年世界有5.73万吨镁用于炼钢脱硫，占总量的15.70%。我
国2003年钢铁脱硫用镁8000吨，占总消费量的15.62%。使用镁粒脱硫效果比 碳化钙好，虽然镁价格比碳化钙高，但用量为碳化钙的1/6～1/7，镁脱硫比 碳化钙经济。吨钢消耗镁粒0.4～0.5公斤，脱硫后含硫量0.001～0.005%。
金属还原剂：如稀土合金、钛等到。 镁牺牲阳极保护阴极：防腐性能好、不需外加直流电源、安装后自动运
51
AM60 1.79
61
A380 DC
A356 T6
镁物理性能的优点
尼龙 1.4
0.33
ABS 1.05
0.28
钢 7.8
14
比重
传热系数
2.74
96
2.69
159
膨胀系数
减振性能 比热 熔化潜热 凝固范围 腐蚀失重 3天5% NaCl
26
29 1900 673 470-595 0.02
25.6
52
加工状态 铸态 变形状态 σb／MPa σs／MPa E/ GPa ε(％) ψ(％) HBS
11.5 20.0
2.5 9.0
45 45
8 11.5
9 12.5
30 36
2.2 纯镁－纯镁的特性
物理性能
单位 g/cm3
W/m· k μm/m· k %@35MPa J/l· k kJ/l
AZ91 1.81
第2章 镁及镁合金
2.1 2.2 2.3 2.4 概述 纯镁 镁合金 镁合金的应用
2.1 概述
1808年，英国戴维，钾还原氧化镁，制得镁。 物理性质：银白色，密度1.74克/厘米3，熔点648.9℃，沸点1090℃。 电离能7.65电子伏特。 晶体结构：密排六方结构。原子半径：1.72 埃。 具有延展性，无磁性，且有良好的热消散性。 热导率: 156 W/(m· K) 具有较强还原性，能与热水反应放出氢气，燃烧时能产生眩目的白光， 镁与氟化物、氢氟酸和铬酸不发生作用，也不受苛性碱侵蚀，但极易 溶解于有机和无机酸中，镁能直接与氮、硫和卤素等化合，包括烃、 醛、醇、酚、胺、脂和大多数油类在内的有机化学药品与镁仅仅轻微 地或者根本不起作用。 来源：镁存在于菱镁矿、白云石、光卤石中。每立方英里海水含有约 120亿磅镁。镁是在自然界中分布最广的十个元素之一， 熔盐电解法：工业上利用电解熔融氧化镁 硅热还原法：在电炉中用硅铁等使其还原而制得金属镁。 用途：臵换钛、锆、铀、铍等金属。用于制造轻合金 、烟火、闪光粉、 镁盐等。结构性能类似于铝，用于飞机、导弹中。镁在汽油燃点可燃。
纯镁中加入Al、Zn、Mn、Zr及稀土等元素， 制成镁合金。 Mg-Mn系、Mg-Al-Zn 系、Mg-Zn-Zr系 和 Mg-RE-Zr系等合金系。 分为变形镁合金和铸造镁合金。