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(zhàn)隊兩棲遠征戰(zhàn)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（Elektron 675，Electron 21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(yōu)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(guī)范指南（MILDTL-32333（MR））出臺，其可作為進一步發(fā)展鎂合金（如Elektron 675和WE 54）裝甲的基準。
隨著科技的發(fā)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(xiàn)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(fā)。美國陸軍研究實驗室與MENA公司達成協(xié)議，共同發(fā)展制造用于裝甲地面車輛的鎂合金。根據(jù)協(xié)議，其主要對高強度WE43和Elektron 675合金進行研究開發(fā)。
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?shù)姆缽椥远伎赡芤鹦阅艿奶嵘?。燃油效率地面車輛演示器（FED）計劃旨在通過設計戰(zhàn)術車輛來降低戰(zhàn)區(qū)內(nèi)的燃料消耗，其燃料經(jīng)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(fā)動機缸體和殼體部件結合在一起。
為了發(fā)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(yè)，并取得了一切成績?？藸柧S特使用在“結構鑄造鎂合金開發(fā)”（SCMD）項目下研發(fā)的鎂合金發(fā)動機支架；鎂動力系統(tǒng)鑄造組件（MPCC）計劃展示了在高壓壓鑄動力系統(tǒng)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(tài)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(fā)計劃是一個多國努力的結果，開發(fā)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(fā)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(chǎn)、學、研"聯(lián)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(fā)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(tài)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(chǎn)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(chǎn)重量輕、耗油少、符合環(huán)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(shù)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(fā)展前景，許多鋼鐵業(yè)主也轉(zhuǎn)向參與鎂業(yè)的投資開發(fā)。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(yè)的低成本生產(chǎn)工藝的研究開發(fā)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(wěn)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(xù)下降，影響鎂合金廣泛使用的原材料價格瓶頸正在突破。
優(yōu)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(yè)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(fā)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(nèi)較早開展鎂合金設計、開發(fā)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(chǎn)品。并在鎂合金凝固過程控制、半固態(tài)鎂合金方面進行了研究，發(fā)現(xiàn)了Mg2Ca，Al2Ca，（Mg,Al）2Ca 等強化相的形成規(guī)律。金屬所在材料的環(huán)境行為研究領域有雄厚的研究基礎，具備腐蝕和材料的環(huán)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(fā)的化學鍍技術獲沈陽市科技進步獎。目前，已經(jīng)獲得了無污染的轉(zhuǎn)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(zhì)材料及其應用創(chuàng)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(fā)及鎂合金表面化學轉(zhuǎn)化膜、微弧氧化、化學鍍及生物可降解涂層研究等在內(nèi)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(zhuǎn)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(zhì)材料及其應用創(chuàng)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(zhì)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(zhì)、高致密度鑄件開發(fā)、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(diào)控技術、鎂合金表面防護技術等。
沈陽工業(yè)大學 是承擔國家十五攻關計劃“鎂合金研究開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”重大項目“高性能鎂合金及其擠壓產(chǎn)品關鍵技術研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)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(yè)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(yè)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(yè)制定中長期鎂產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。目前擁有7項發(fā)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(fā)與應用、高性能鎂合金成分設計優(yōu)化及制備工藝、面向應用的新型鎂合金研究開發(fā)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(yè)化制備加工設備，可為國內(nèi)相關企業(yè)提供新產(chǎn)品開發(fā)、合作研究及制定企業(yè)發(fā)展規(guī)劃等業(yè)務。
國家鎂合金材料工程技術研究中心是一家經(jīng)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(yè)科技股份有限公司、長安汽車(集團)有限責任公司、西南鋁業(yè)(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(fā)基地，擁有鎂合金熔煉、壓鑄、半連續(xù)鑄造、薄帶連鑄、擠壓、軋制和沖壓等成套研發(fā)設備和先進的材料分析檢測儀器。中心的中試及產(chǎn)業(yè)化核心基地擁有壓鑄、擠壓、裝備制造等工業(yè)設備，建有多條鎂合金產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)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(chǎn)權的標志性成果;促進了鎂合金產(chǎn)品在摩托車、汽車、軍工、手動工具、3C產(chǎn)品等方面的應用，極大地推進了我國鎂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。通過技術服務與項目合作，中心的研發(fā)成果已輻射到全國40余家鎂及鎂合金生產(chǎn)與應用企業(yè)。
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(chuàng)新成果，為我國鎂科學技術與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大和走向世界做出了重要貢獻。已在國際著名刊物發(fā)表SCI收錄論文350多篇，出版著作12部（本）。獲國家技術發(fā)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(fā)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 Research Center-LAF-NERC)成立于2000年3月，是由國家發(fā)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(xiàn)任中心主任為丁文江教授。中心以國家戰(zhàn)略需求和產(chǎn)業(yè)發(fā)展為導向，致力于新型高品質(zhì)輕合金及其制品的研制、工程化、產(chǎn)業(yè)化和技術轉(zhuǎn)移等工作，開展了先進鑄造鋁合金、鎂合金與液態(tài)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(xiàn)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(fā)展基金等國家和省部級科研項目40 多項，發(fā)表論文250 余篇，申請和取得國家發(fā)明專利權39 項，獲得國家及省部級科技獎勵15 項，已產(chǎn)業(yè)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(zhì)鎂合金熔劑、高品質(zhì)鎂合金錠生產(chǎn)技術、鎂合金精密壓鑄成型技術、鎂合金輪轂生產(chǎn)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(fā)基地，主要從事先進鎂材料設計、制備及產(chǎn)業(yè)化的研究開發(fā)工作。
中心現(xiàn)有研究開發(fā)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(yī)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(fā)。中心十分關注國際國內(nèi)合作與交流，與國內(nèi)上汽、比亞迪、華為等大型企業(yè)開展了產(chǎn)學研合作，同時與美國通用汽車研發(fā)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(fā)表論文促進了中心研發(fā)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(zhì)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(fā)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(chǎn)業(yè)化”研究項目。研究所擁有完整的鎂合金擠壓和軋制生產(chǎn)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(chǎn)單位，自行研制的快速凝固噴射沉積裝備，可實現(xiàn)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(guī)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(chuàng)建于1952 年11 月，是我國有色金屬行業(yè)規(guī)模最大的綜合性研究開發(fā)機構。擁有有色金屬行業(yè)開發(fā)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(fā)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(nèi)的鎂合金相關課題十余項。自主研究開發(fā)建成了鑄造鎂犧牲陽極生產(chǎn)線、擠壓陽極生產(chǎn)線、高純變形鎂合金材料制備中試線。2005 年經(jīng)國家科技部批準組建了面向我國有色金屬行業(yè)技術創(chuàng)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(lián)合技術中心。
中鋁洛陽銅業(yè)有限公司擁有我國完整的一條鎂板帶材生產(chǎn)線，具有四十多年的鎂合金板帶材研究開發(fā)和實際生產(chǎn)的經(jīng)驗，具有很強的開發(fā)、研制、生產(chǎn)鎂合金材料新品種的能力，目前該生產(chǎn)線已累計生產(chǎn)近萬噸鎂及鎂合金板帶材，開發(fā)生產(chǎn)的鎂合金板帶材在化工、交通、紡織、航天航空等行業(yè)得到廣泛應用，并為我國的國防軍工和重點武器型號的發(fā)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(chǎn)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(fā)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(tǒng)的加工方式的工藝改進優(yōu)化、變形鎂合金材料應用性能的研制開發(fā)、變形鎂材在交通、3C產(chǎn)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(xù)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(xù)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(xù)鑄軋出6×1000mm 的帶坯，可以說在連續(xù)鑄軋成型技術上取得了實質(zhì)性的突破。
鎂合金基地
隨著中國汽車、IT、通訊等產(chǎn)業(yè)近年來的快速發(fā)展，對鎂合金產(chǎn)品的需求不斷增長，從而帶動了國內(nèi)鎂合金壓鑄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在中國產(chǎn)、官、學、研的努力下，一些地區(qū)形成了不同產(chǎn)品種類和規(guī)模的鎂合金壓鑄產(chǎn)業(yè)群體，中國的六大鎂合金基地建設已經(jīng)初具規(guī)模：
1、重慶：重慶鎂業(yè)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(yè)、海爾集團合作生產(chǎn)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(chǎn)品。
3、長三角地區(qū)：上海交大輕金屬精密成型國家工程研究中心研發(fā)新型鎂合金及其精密成形技術，而近幾年長三角也涌現(xiàn)出一批鎂合金壓鑄企業(yè)，以臺資居多，主要投資地點是上海、蘇州、昆山等地。主要生產(chǎn)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(lián)合對鎂合金鑄造設備及其技術進行研發(fā)；同時，在廣東省，主要由一批臺資和港資企業(yè)組成鎂合金壓鑄件生產(chǎn)群體，集中在珠江三角洲一帶，以生產(chǎn)計算機、通訊和消費類電子產(chǎn)品部件為主。
5、東北：在遼寧，主要從事氧化鎂及鎂礦開發(fā)；吉林長春一汽鑄造有限公司以汽車用鎂合金壓鑄件為產(chǎn)品定位方向，批量生產(chǎn)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(zhì)鎂合金生產(chǎn)基地及示范區(qū)。
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(chǎn)業(yè)整體水平，實現(xiàn)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(huán)境交互作用機制等方面取得突破。從而為我國鎂產(chǎn)業(yè)中的各個關鍵環(huán)節(jié)的發(fā)展提供理論與技術支撐。
鎂在汽車領域
鎂滿足了汽車工業(yè)減重、節(jié)能、環(huán)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(fā)動機、減速箱、輪轂、減震系統(tǒng)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(xiàn)在1989年的奧迪車型上，后來傳到美國，并在1995年的出現(xiàn)在通用汽車公司Model車型上。奧迪在1999年推出了首款鎂質(zhì)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(zhì)散熱器支架/載體出現(xiàn)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(chǎn)品，陶氏化學公司在20世紀20年代用片材和擠出成分生產(chǎn)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(shù)量的鎂蓋罩。國際收割機公司在1955-1965年期間成功生產(chǎn)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(chǎn)品是在2005年保時捷上使用的鍛造車輪和內(nèi)飾板。下表是近年來鎂應用于汽車上的零部件。
汽車制造公司應用鎂合金零部件名稱
克萊斯勒轉(zhuǎn)向術、托架、汽門蓋、方向盤、油底殼、儀表集成和大燈架等20多個壓鑄件
福特手動變速殼、岐管蓋和后座架等30多個壓鑄件
通用儀表板、離合器箱、變速箱靜子、離合器助力泵、汽門蓋、托架、轉(zhuǎn)向柱、濾油器接頭、進氣管等45 個壓鑄件
大眾儀表板支架、發(fā)動機汽缸罩蓋、座位架、齒輪箱蓋、變速箱殼體、進氣岐管、4輪驅(qū)動傳動箱
寶馬輪圈、齒輪箱蓋、V8 引擎及托架
奔馳座位架、汽缸頭蓋及輪圈
寶時捷輪圈、進氣岐管、曲軸箱體、齒輪箱、前蓋及油泵箱
在過去的20年里，汽車行業(yè)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(xiàn)在業(yè)內(nèi)公認車輛上使用更多的鎂有四個主要的技術挑戰(zhàn)：1、 認為高壓鑄造（HPDC）成本太高，質(zhì)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(zhì)量問題：高壓壓鑄（HPDC）是汽車鎂零件的主要生產(chǎn)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(xiàn)有材料/部件之前，鎂的用量不會發(fā)生大的變化。HPDC組件的質(zhì)量變化也是車輛工程師面臨的問題。
工程/制造方面的挑戰(zhàn)：在應用中必須應對鎂合金零件腐蝕的挑戰(zhàn)。鎂資源回收使用也是鎂產(chǎn)業(yè)的主要挑戰(zhàn)。
一般腐蝕問題：現(xiàn)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(huán)境中迅速腐蝕，因為它們含有的銅，鐵和鎳雜質(zhì)的含量高，因此耐腐蝕性也相應差。對于大多數(shù)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(huán)境），需要表面保護。
凝固（相尺寸和濃度），孔隙率和材料質(zhì)量的影響：富含雜質(zhì)的相（即引起Mg腐蝕的相）和Mg17Al12 β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(zhì)的耐受性比低幾個數(shù)量級的砂鑄件要高。有了足夠的鋁，HPDC中的Mg17Al12相會呈現(xiàn)出連續(xù)的網(wǎng)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(jīng)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(chǎn)生電偶腐蝕。即當存在電化學電位差加上液體電解質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(fā)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(zhuǎn)移的鐵顆粒，或噴丸介質(zhì)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(shù)金屬加工行業(yè)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(yōu)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(huán)境（溫度，濕度，鹽度等）設計等。
通過非HPDC制造擴大鎂的應用
非HPDC工藝方法：對于生產(chǎn)大型高質(zhì)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(yōu)勢。砂基工藝目前被應用于生產(chǎn)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(chǎn)，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(chǎn)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(chǎn)（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(chǎn)品都以非常低（?0）的溫度梯度產(chǎn)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(chǎn)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(tǒng)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(fā)不引入任何氧化物或潛在腐蝕/強度降低雜質(zhì)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(nèi)接種等）。非HPDC鑄件需要熱處理來為汽車應用開發(fā)可行的機械性能產(chǎn)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(fā)砂芯/模具添加劑和涂層，以產(chǎn)生光滑的鑄造表面; 不會與熔體發(fā)生反應; 并在凝固后落砂而不破裂鑄件。高質(zhì)量結構鋁鑄件需要填充模具而不產(chǎn)生氧化誘導的紊流; 鎂也是必需的。機械/電動泵送系統(tǒng)可以提供受控/緩慢的填充而不產(chǎn)生紊流，因此不會產(chǎn)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(fā)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(chǎn)物。
鎂鑄件行業(yè)的發(fā)展需要提高二級/回收鎂金屬的質(zhì)量：目前在低濃度下經(jīng)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(chǎn)的鎂鑄件生產(chǎn)零排放，經(jīng)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(yè)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(guī)鑄錠軋制的鎂片比鋁片要貴五倍，而新的連續(xù)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(fā)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(shù)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(xiàn)出強烈的優(yōu)選結構取向，具有廣泛的孿生和在受力方向上的性質(zhì)變化。這兩個問題都需要獨特的設計來補償由制造工藝產(chǎn)生的不對稱性質(zhì)。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(chǎn)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(chǎn)品可用于生產(chǎn)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(zhàn)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(shù)據(jù)是可用的。
低成本的片材生產(chǎn)
目前從鑄錠生產(chǎn)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(fā)。板材和汽車沖壓技術需要大量的開發(fā)，只要價格合理，汽車鎂沖壓件可以看到廣泛的應用。
常規(guī)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(fā)，如用于卷邊，內(nèi)/外連接和潤滑劑/涂層的規(guī)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(tǒng)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(fā)。
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(chǎn)生需要保護的活動表面。還需要開發(fā)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(zhuǎn)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(yōu)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(tài)軸向應力下，鎂的能量吸收能力較低；動態(tài)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(chǎn)生的金屬流動導致該部分沿著結晶學優(yōu)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(fā)展。潛在的鎂鍛造應用包括轉(zhuǎn)向節(jié)，控制臂和高強度車輪。