1.轻合金加工材料的特点
通常把密度r?4.5g/mm3的金属叫轻金属，用轻金属制造的合金称之为轻合金。将轻金属及其合金经铸造（包括压铸）、塑性成形或其它方法（如泡沫法、复合法、半固态成型法等）制成的材料称为轻合金材料。轻合金材料具有一系列的优越特点，使之成为国防军工、国民经济各部门及人民生活各方面的重要基础材料，特别是现代交通运输的理想材料，其主要特性指标见表1，其优越特性如下：
表1 轻合金材料与钢材的主要特性对比
（1）密度小，比重轻，便于交通工具轻量化。镁的密度为1.70g/cm3，铝的密度为2.70g/cm3，钛的密度为4.50g/cm3，和钢与铜的密度相比小得多(铜的密度为8.9g/cm3)。
（2）力学性能高，比强度、比弹性模量高。表2列出了典型的铝、镁、钛合金与钢铁材料的力学性能与比强度，由表可知，轻合金材料的比强度大大高于钢铁。这不仅有利于轻量化，而且便于运输和安装。
（3）抗腐蚀，易表面处理，美观耐用。由于铝材的表面可自然产生一层很薄的氧化铝保护膜，且硬度高不易破损，在大气中有很好的防腐能力，因此，铝质车体（船体）比容易生锈的钢质车体（船体）的耐腐蚀性能优越的多，特别是那些不易触及（涂漆喷粉）到的部位，如覆盖面、箱型结构件以及某些内部梁柱等处的防腐，铝结构件显示出了更加明显的优越性，甚至比不锈钢构件也更优越的多。
铝合金具有优良的的表面处理能力，可采用阳极氧化处理，也可采用化学上色、喷漆、上漆等处理方法，这不仅大大提高了耐腐蚀性，而且使表面色彩调和、美观耐用，因此是建筑门窗等的主要装饰材料。钛合金的抗腐蚀性能不仅远远高于钢铁，也高于铝合金，即使在潮湿高温的大气环境中和海水腐蚀条件下也是有非常优秀的耐腐蚀性能。镁合金的耐腐蚀性能虽然较差，但最近开发出了多种耐腐蚀镁合金，特别是镁合金的铸件和压铸件具有良好的耐腐蚀性，而且易表面处理，既防腐又美观。
（4）耐火与耐电弧特性比钢好。尽管铝（660°C）、镁（650°C）的熔点远远比钢（1500°C）的熔点低，但铝和镁有良好的导热性，故其散热能力反而比钢好。
（5）轻合金的加工性能好，便于制造和维修。轻合金具有非常良好的铸造、塑性成形、机械加工、焊合与表面涂敷性能，因此很方便铸造（压铸）成各种薄壁复杂的铸件和压铸件，塑性加工成各种规格的复杂实心与空心型材。
（6）易于回收和重复使用。特别是铝的回收率比钢铁大得多。
（7）资源丰富。铝、镁、钛在自然界中分布极广，分别占地壳重量的7.45％，2.34％和0.61％，在金属元素中分别占据第一、第六和第七位。随着科学技术的进步，冶金方法的创新，轻金属的产量会不断增加，成本会不断下降。
表2 不同材料的力学性能比较
2．镁及镁合金加工工业与技术的发展概况[1，3]
2.1 概述
镁于1774年首次被人们发现，并以希腊古城Magnesia命名，元素符号为Mg，属于周期表中ⅡA族碱土金属元素。相对原子质量为24.305。纯镁的密度为1.738g.cm-3,是轻金属的一种。
镁是具有银白色金属光泽的金属，化学性质活泼，在空气中由于氧化而迅速变暗。镁与铍、钛一样，呈密排六方晶体结构，晶格常数为a=0.3202nm;c=0.5199nm。在室温下滑移系少，故加工性能比面心立方晶格的铝要差得多。
镁的资源十分丰富，是自然界中分布最广的元素之一，在地壳中含量高达2.7％，仅次于O、Si、AI、Fe、Ca ,居第六位。在工业金属中仅次于AI和Fe而居第三位。同时，占地球表面积70％的海洋也是一个天然的镁资源宝库。目前主要用电解法和热还原法来生产金属镁。
在镁中添加不同合金的元素，可以形成具有不同性能和用途的镁合金。镁合金是目前世界上最轻质的商用金属工程结构材料。
镁及镁合金可以铸造成形的方式制备出各种铸件或压铸件，也可以通过各种塑性成形和热处理加工出不同品种、规格、性能和用途的管、棒、型、线、板、带、条、箔、锻件等半成品等，然后进行切屑加工、冷冲压成型和表面处理及接合等深加工成各种零件或结构部件。与其它结构材料相比，镁及镁合金具有一系列优点：如密度低，比强度和比刚度高，阻尼减震降噪能力强，电磁屏蔽性能优异，抗辐射，摩擦时不起火花，热中子捕获截面小，液态成形性能优越，切削加工和热成形性好，可焊接和胶合，对碱、煤油、汽油和矿物油具有化学稳定性，易于回收利用等，符合“21世纪绿色结构材料”的特征，越来越受到人们的青眛。近年来镁材在汽车、摩托车等交通工具、计算机、通讯、仪器仪表、家电等电子电器工业、轻工、化工、冶金、航空航天、国防军工等部门获得了广泛的应用。随着镁的提炼及加工技术的发展，以及成本的下降，镁材已成为钢铁和铝之后的第三类金属材料，在全球范围内将得到快速发展。
2.2 镁工业的发展历史与现状
1808年Humphrey首先从汞合金分馏出汞和镁。1852年Buhsen第一次用电解法在氯化镁中电解镁。1886年在德国Bremen附近创建了世界第一个电解镁厂。1910年世界年产镁仅约10t，到1930年增长到1200t以上。
在第二次世界大战的刺激下，镁工业获得了飞速发展。从1935年开始，德、法、奥、意、前苏联等国分别新建了镁厂。第二次世界大战期间，美国的镁产能扩大了10倍。1939年世界镁产量上升到32000t/a，1943年世界镁年产量达23.5万t/a，在此期间，镁制品主要用来制造燃烧弹、照明弹、电光弹以及军工和飞机等军用装备的零部件。
第二次世界大战结束后，世界镁年产量又大幅回落，1946年世界镁年产量下降到2.5万t/a，美国原镁产量下降到4834t/a。为促进镁工业的发展，各国开始考虑镁在民用工业上的开发与应用，在此之后的20年中，DOW化学公司在开发镁合金工业及其生产技术方面取得了突破性的进展，为镁及镁合金在冶金、电子、航空航天、电器、轻工、汽车、交通运输、化学化工、印刷、文体等部门的应用开辟了道路，使镁工业出现了连续发展的势头。第二次世界大战以后，世界镁产量年均增长率一直保持在7％左右，1998年年产消量达36万吨/年，此后以每年以9％左右的速度递增。2007年世界原镁产能已达120.0万吨/年以上，2007年产量达79万吨/a，后因世界经济危机影响，2008年降为72万吨/a,2009年为70万吨/a左右。
我国是世界上的“镁大国”，镁资源约占全球的70％.我国的镁工业起步较晚，20世纪60年代才形成工业规模，但1990年以来，获得了飞速发展，产量成倍增加，2000年，我国镁产量已逾19.5万吨/年，成为名副其实的产镁大国。由于国内镁的消费还处于较低水平，镁合金在汽车产品上的应用刚刚起步，在电子产品上的应用仍然还是比较少，2000年镁的消费量仅有2.55万吨，产量的绝大部分用于出口。2009年我国原镁产能达110万吨/a，年产量达到58.56万吨/年，占世界镁产量的75％以上，已成为世界上主要的镁出口国。表3列出了我国近18年来的镁产量。充分利用我国丰富的镁资源，加强镁及镁合金的应用研究、深加工制品的开发，尽快将初级原材料转化成为具有高附加值的产品，是我国发展镁工业的首要任务。
表3 我国1995-2009年镁产量一览表
2.3 镁及镁合金材料工业的发展概况与趋势
(1) 世界镁工业的发展现状与趋势
1)原镁产量
自20世纪80年代以来世界的镁产量呈增长趋势，年增长率为2％以上，全球前5名镁镁大国是中国、挪威、美国、俄罗斯和以色列，见表4。自20世纪90年代以来，我国镁工业高速发展，原镁产量由1990年的0.53万吨猛增到2009年的58.56万吨，表5列出了2000－2006年全球及中国原镁产量。中国已经成为镁的生产大国和出口大国。
表4 世界前5名产名国的原镁产量，万t
表5 2000～2006年全球及中国原镁产量，万t
除以上几国外，乌克兰、意大利、瑞士、澳大利亚、瑞典等也在镁及镁合金的开发应用方面做了大量的工作，并取得了不少的成果。但自20世纪末以来，随着中国镁工业的崛起，世界镁工业生产格局被打破，一些国家镁工业的发展受到一定的影响。如面对中国金属镁的竞争优势，道屋公司于1998年退出镁业，加拿大诺兰达采用先进技术新建的金属镁厂难以正常投产，澳大利亚拟建的新厂由于大股东撤资而无法建设，法国普基公司的金属镁厂也被迫关闭。迫于成本压力海德鲁公司于2006年7月宣布其属下的三个镁厂将全部关闭。
2)消费量及消费结构
目前，世界上镁的消费主要集中在三大领域，用于铝合金生产、镁压铸生产及炼钢脱硫，三者占总消费量的91%左右，其中，镁合金压铸件的发展速度最快。镁压铸件的消费市场中，北美、拉美及西欧用量最多，在过去的10年里，镁合金压铸件在汽车上的使用量上升了15%左右，这种趋势今后几年还会进一步增长。
日本近几年也开始重视镁合金压铸件的应用开发，其主要消费领域是3C产业。亚洲的镁合金产品占全球的14.8%，其中的90%是由日本和中国台湾的厂商提供的。以笔记本电脑用镁合金零配件为例，2002年日本和中国台湾的厂商占有全球85%的市场。
由于镁合金结构件的广泛应用，全世界对镁及镁合金加工材料的需求与日俱增，市场不断扩大。因此，近年来镁及镁合金加工产业也获得了飞速发展，但新产品比重仍然较低。
（2）中国镁工业的发展现状与趋势
中国是镁资源大国，镁菱矿储量世界第一，占世界已查明储量的1/4，而且具有世界各国难以比拟的质量优势和可规模开采经营优势。我国有巨大的市场需求，钢铁和铝的产量雄居世界第一，汽车年产量2011年突破2000万辆，居世界第一，为镁材的应用提供了广阔的市场；我国有丰富的能源和廉价的劳动力资源以及政府的高度重视和引导与民营企业的积极参与等优越条件，因此，很快成为了世界的镁生产大国和出口大国。但还不是镁业强国，特别是在镁合金材料的研制开发与应用方面与世界先进水平还有一定的距离。
1)原镁产量
2012年，我国的原镁产能超过130万t/a，产量达62万t/a左右，占全世界总产量的75%以上，是世界上第一大镁生产国。发达国家的成本居高不下，原镁产能和产量不会有大的增长，而中国的产能和产量还会进一步增加。所以，中国居世界第一原镁生产大国的地位在相当一段时间内不会改变。
目前，我国共有原镁生产企业100余家，多分布在山西、河南、宁夏、陕西、河北等地。最大产能达5万t/a，有的企业甚至拟建产能达10万t/a的原镁基地。目前，平均生产规模约4000t/a左右。年产量超过万吨的企业不超过15家。
2)镁出口量
中国虽然是镁生产大国，但国内消费量并不大，大部分以初级原料出口，如2006年我国原镁产量为52.56万t/a以上，而国内消费量仅为15.65万t/a左右，出口量约为34.98万吨，成为世界最大的原镁出口国。表6是中国近12年来的原镁产量和出口量。
表6 中国1995-2006年的原镁产量和出口量
欧盟、日本和美国是中国镁的三大出口市场。2005年中国镁出口产品的种类及数量见表7。
表7 2005年中国镁出口品种及数量
3)消费量及消费结构
中国镁产品的消费主要分布在铝合金、铸件、金属还原、稀土合金、炼钢脱硫等方面。随着我国国民经济的高速发展，镁的消费量在逐年增加，2002年消费量为4.01万t，占总产量的14.96%，2003年为5.12万t，占总产量的14.46%；2004年消费量达7.05万t/a，占总产量的15.66%；2005年消费量达10.55万t/a，占总产量的22.56%；2006年消费量达15.65万t/a，占总产量的29.78%，2007年消费量达40万t/a（2008年略降为38万t/a），占总产量的50％左右，估计今后还会大幅度增长。我国的镁主要用于制造铝合金等非结构型消费，而在压铸件、铸件以及加工产品等方面比例较小，大大落后于工业发达国家。这种现象将会很快改变。表8为中国2000-2006年镁的消费量及消费结构。
表8 中国2000-2006年镁的消费量及消费结构
3.镁合金加工技术的发展特点与趋势
3.1 国外镁合金材料研发特点[1，2]
国外对于镁及其合金的研究开发较早，到目前镁及其合金材料的开发应用已进入相对比较成熟的阶段，并已达到产业化的工业规模。其中北美是目前镁及其合金材料用量最多的地区，其发展速度约为30%，而欧洲镁及镁合金产业的年发展速度达到了60%。但比较来看，国外不同国家和地区对于镁及其合金材料的开发应用仍然存在较大的差异，其中表现突出的仍然集中在德国、俄罗斯、美国、加拿大、日本等对镁合金研究开发较早的国家。
(1) 德国
德国发展镁合金历史悠久，早在1894年就开发出了Mg-Al合金，1934年德国镁及其合金的产量就已达到6000t。而且长期以来，尤其是1990年代以来，德国在镁合金压铸领域一直居世界领先地位。可以说，德国是推动镁合金发展特别是镁合金压铸发展先驱和主力军。为了解决镁合金压铸生产及加工中的各种关键技术难题，建立一套完整的镁合金压铸及加工的工业规范，并将镁合金压铸件进一步应用于汽车、计算机、航空、通讯、医疗和轻工等领域。在政府、企业和科研部门的共同努力下，取得了丰硕的成果，拓宽了镁合金在德国及欧盟工业领域的应用。
(2) 美国
美国是世界上镁资源丰富的国家之一，也是开发应用镁最早（1865年）国家之一。自1980年代以来，以汽车工业为龙头，美国镁合金材料的开发应用开始得到迅速发展。在过去的几十年里，福特、通用和克莱斯勒等著名汽车公司一直致力于新型镁合金和镁合金离合器壳体、转向柱架、进气歧管及照明夹持器等汽车零部件的开发应用，大大促进了镁合金的发展。也正是看到镁合金在应用中显示出的巨大优势，因此其研究和开发逐渐受到政府的关注和重视，1996年政府能源部与通用、福特和克莱斯勒三大集团签署了一项名为“PNGV”（新一代交通工具）的合作计划，目的在于生产出符合市场要求的节能轿车。政府的这一行为极大地促进了镁合金的开发及应用。此外，在汽车行业的带动下，镁合金在通讯、计算机等行业的应用也随之不断扩大。
(3) 日本
1980年代末期镁合金先进的低压金属型铸造装置在日本的开发成功，日本镁工业的发展十分迅速，并在镁合金的研究开发与应用上居世界领先地位。到目前，日本已基本形成了以官（政府投资）、产（镁合金生产企业、镁合金制品应用企业）、学（高等学校、国家研究所）为一体的镁合金研究开发队伍，并全方位地从基础到应用对镁合金及其制品展开了深入研究，研究内容涉及高性能镁合金的制造技术、镁合金加工设备制造技术、储氢镁合金的制备技术及镁合金的循环再生技术等，其中在原材料一次制造方面重点开展了快速凝固法、固相反应法和ECAE等工艺的研究，在二次加工方面则重点开展了压延、挤压、锻造、板材加工、焊接、表面处理等研究工作。
以这些技术为支撑，日本开发出了一系列镁合金压铸产品，如丰田汽车公司首先制造出了镁合金汽车轮毂、转向轴系统、凸轮罩等零部件；此外，三菱公司与澳大利亚工业科技合作，也开发出了超轻量镁合金发动机等。目前，日本的各家汽车公司都生产和应用了大量的镁合金壳体类零部件，而且日本正在开发6500kN、13000kN和18000kN等三种压铸机，以便为大型镁合金零部件提供生产手段。此外，日本还在计算机、通讯等领域进行了镁合金的开发与应用，1997年3月，松下公司也开发出了新型便携式电脑外壳；同年，索尼公司也成功开发出了结构紧凑的数字摄像系统VTR的镁合金压铸件外壳。
目前，日本对于镁及镁合金的研究开发极为重视，如为了降低环境负担，使日本成为“循环性社会”，日本针对镁及镁合金正在开展以下研究工作：(a)室温条件下镁合金的变形；(b) 无余量热加工；(c) 替代地球温暖化系数较高的SF6气体的其他压铸防燃保护气体的开发；(d)0.5mm厚度的便携式电子产品的镁合金外壳的生产；(e) 高可靠性表面处理和耐蚀性研究；(f)高可靠性、高环境适应性焊接方法研究；(j) 提高镁合金回收过程中的回收率技术；(h)利用玻璃、石灰等合成Mg2Si/MgO粒子等新型材料技术；(m)大尺寸镁合金原料或半成品材料的生产技术。
(4) 加拿大
加拿大镁资源丰富，镁产业十分发达，早就建设了几个世界级的大型原镁生产厂。目前该国生产的原镁纯度为世界之最，成本也极具竞争力。随着镁材应用领域的扩大，1995年与挪威海德鲁公司共建镁研究中心，其宗旨在于通过优化设计、新工艺和材质的研究开发，获得具有优良性能的镁合金压铸零部件，从而进一步拓宽镁合金的应用。在政府的参与下，加拿大镁合金的开发应用得到了突飞猛进的发展。
(5) 俄罗斯
前苏联对镁及镁合金的科学研究及生产工艺开发做了大量富有开拓性的工作，除成功研发出砂模铸造法、永久模铸造法、压铸法和无熔剂熔炼等镁合金铸造工艺外，还深入开展了高活性镁合金（镁-锂、镁-钇、镁-稀土）锭的铸造生产研究，并首次在世界上铸出了直径达700mm的镁合金锭，并模锻成直径3m的各种锻件。到目前，俄罗斯已形成了一个完整的镁矿开采-冶炼-镁合金研发与加工-废料再生的完整产业链，包括了铸锭加工、熔炼与圆锭铸造、挤压与热处理、应用与防腐蚀处理以及切削加工等。俄罗斯镁工业的成就促进了镁产品在汽车工业、光学器械工业、飞机制造业、航空航天工业等上的应用，如前苏联发射到月球上的登月车就是用镁合金制造的。
3.2 我国镁及镁合金材料的研究开发特点[1，2，4]
(1) 高纯优质镁形成批量生产能力。高纯优质镁主要用于满足特定用户，如医药、军工、科研及特殊变形加工的需求。一贯重视精品生产的河南的维恩克（鹤壁）镁基材料有限公司以其创新的专利技术能够低成本大批量生产高纯镁（w（Mg）＞99.99%）和低锰（w（Mn）＜0.004%）镁锭；新乡久立镁业有限公司突破质量关后，产能的80％以上为高纯镁；山西广灵精华化工有限责任公司的优质镁(w（Mg）＞99.98%)的生产能力可达2000吨/年。表9所示为几家企业生产的优质镁的化学成分。此外，惠冶、闻喜银光、加美华等也曾试产优质品。
表9 中国几家生产的优质镁的化学成分/wt%
(2) 镁合金企业不断提高产品质量
镁合金生产企业普遍提高了产品质量，例如闻喜银光镁业公司、云海特种金属有限公司、维恩克（鹤壁）镁基材料有限公司、曼格斯普太原镁业公司等生产的压铸用合金除主成分完全合格外，其氧化夹杂和溶剂夹杂均控制在很低的水平，深受国内外压铸厂商的欢迎。
闻喜银光镁业公司提高产品质量的主要措施是采用新技术和新工艺，即清洁燃料技术、节能环保技术、镁的再生和资源综合利用技术，生产过程机械化和自动化技术，镁熔体除气除渣技术、电磁搅拌技术、电磁除渣技术、粗镁直接合金化短流程制备镁合金材料技术等。
(3) 镁牺牲阳极质量世界领先。维恩克技术材料（临沂）有限公司，经过2002年以来的机构重组，上下游产品的整合，工艺技术、环保设施的改造和扩建，再加上运用现代企业管理模式，至今已能生产近百种型号制造和镁阳极，产能超过8000t/a，占世界50％以上的市场份额。特别是镁阳极的电化学性能超过了ASTM标准。
(4) 竖罐炼镁实现产业化发展，规模不断扩大，劳动效率显著提高，综合成本大大降低。如南京云海、通化祥元、包头东方希望、府谷镁业、伊黎鑫光等镁业公司都正在建设或拟建大型竖罐生产线，规模达1～5万t/a，有的达10万t/a，大大提升了我国镁业的生产规模和水平。
(5) 镁合金变形加工材批量生产有新突破。以生产镁合金及其半连铸棒材、板坯著称的山西闻喜银光镁业有限公司从产品的洁净化和晶粒细化入手，不断提高产品内部和外部质量，其生产的棒、板坯等均经过百度计测试、荧光探伤、金相分析、盐雾试验、湿室测试等，从而保证了产品质量。近年正建设3600t挤压机用扁挤压生产宽带板坯然后冷轧镁薄板生产线，技术和质量可达到国际先进水平。
洛阳华陵镁业有限公司也是镁合金、半连铸板坯和型材（异型挤压镁、锌、铝阳极）的生产企业，总产能近5000t/a，能生产光洁度好的厚度5～100mm、宽0.6～2m的镁合金板材，能力为200～300t/月，产品质量超过国标，出口南韩。华陵为继洛铜之后的镁合金板材规模生产企业，质量有新突破。
营口银河、温州平阳德科、鹤壁艾克伦、南京宝奇、福州华美、重庆奥博和万盛盛镁、深圳新星等镁业公司都正在建设或拟建镁合金连续铸轧、热轧或冷轧生产线生产3C或汽车用镁合金板带材。维恩克公司拟装备3台挤压机生产镁合金管、棒、型材。
焦作黄河镁合金有限公司与日住金、三协铝合作，除于2002～2003年扩建自产原镁原料基地（能力达2000t/a）,同时，更新了装备、采用气体保护设施，并强化了镁合金生产过程的控制，为镁及镁合金加工材制备优质铸锭。
(6) 提高装备水平有新进展
近年来皮江法炼镁企业装备水平有所提高。除采用回转窑烧煅外，采用微机电子配料及封闭连动线的生产厂家占35%。此外，采用机械化精炼搅拌和连铸机浇铸镁锭的厂家增多，并推广还原出渣机械化，取代人工操作，减轻劳动强度，且改善环境。
1997年开始使用的蒸汽喷射泵用于皮江法制镁，操作方便，更加可靠，取得了较为满意的应用效果。一般带有150～170只罐，预抽20～30分钟达30～40Pa，主抽后保持真空5～10Pa。具有节电、节油、节省备件费和维修费用等优点，已被许多新、老厂选用。蒸汽喷射泵的应用成为大势所趋，这种设备对传统皮江法是一项装备更新，使皮江法炼镁工艺技术更加完善。
(7) 还原渣的利用与环保治理取得新进展
2002年广灵精华与闻喜银光利用还原渣生产325#、425#复合硅酸盐水泥，总产能45万t/a，实产水泥12万吨，较上年增39.5%。闻喜白玉镁业有限公司与银光镁业（集团）有限公司先后于2003年2月和5月成为全国镁业界首批通过ISO14001环境论证单位。广灵精华化工（集团）有限责任公司、维恩克（集团）和南京云海特种金属有限公司，也都先后通过ISO14001环保管理体系论证。许多新扩建的大型企业中，将利用先进工艺装备与环保同步，着力建成技术型、环保型企业。由此可见中国镁业环保有了新的进步。
3.3 镁及镁合金材料的生产技术与水平[1，3]
中国虽然是镁生产大国和出口大国，镁合金材料品种、质量应用及生产装备和环保安全等也有了一定的进步，但从整体来看，我国镁及镁合金材料产业的发展水平与工业发达国家相比，还有很大的差距，特别是基础研究、新合金新材料的研制开发与应用、结构材料的铸造生产和塑性加工技术与装备等方面的工作还比较弱，处于起步阶段。例如，2004年我国的镁合金压铸件产量还不足10000t，主要生产厂家仅有少数几个企业。其中上海乾通和重庆镁业的产量最大，各年产约3000t镁压铸件，主要产品是桑塔纳车变速箱壳体和长安汽车和隆鑫摩托上的部分零件。西北林机是我国最早生产镁压铸件的工厂，主要产品是链锯、汽油发动机等。
近年来，广东等地陆续设厂生产电子和电器产品用的镁合金压铸件，如深圳的嘉瑞和富士康等。国内生产的压铸装备不能完全满足镁合金压铸件的技术和产量要求，目前只有香港力劲机械公司与清华大学合作开发出1630t冷室压铸机和660t热室压铸机，其中采用了一些进口零部件，如熔炉系统、控制系统和部分液压元器件。近年来，也从意大利、瑞士等国引进了3800t、6000t大中型先进压铸机，大大提高了我国镁压铸生产水平。我国的台湾地区镁合金产业发展很快。
目前已有20多家企业采用国际先进的装备生产电子产品的配件，如：手提电脑外壳，手提电话及电视零件。为了降低生产成本，一些台商开始将技术引入大陆。在塑性加工和深加工方面的研发力量比较薄弱，镁合金挤压件、板带材、锻件的生产技术水平比较低下，应用领域也比较窄，需要大力发展。但近年来，我国已建成或正在建设10多条800～2300mm连续铸轧、连铸连轧.热轧、冷轧生产线，生产500～2000mm的镁及镁合金板带材；建成或正在建设的挤压机有近200台，其中最大的为3600t挤压机,生产各种规格的管、棒、型材。目前，我国的镁及镁合金加工材主要用于3C、汽车、摩托车、自行车结构零配件。
3.4 我国镁及镁合金材料产业存在的主要问题[1，5]
（1）镁的生产地区分布不均衡
（2）镁工业集中度不高，无序竞争严重，产业结构不合理，技术水平不高
（3）镁工业一体化程度不高，产品结构不合理，造成资源严重浪费。突出表现在镁冶炼能力过剩，深加工能力不足， 70%以上作为初级原料低价出口，属于典型的以牺牲资源和环境为代价的原料出口型工业。
（4）镁企业的生产主要以满足出口需要为主，呈资源型出口，内需开发不足
（5）企业运营水平不高
我国镁企业受生产规模小，企业实力不足的影响，缺乏对专利、商标、文化和品牌等无形资产的规划，运作不到位，投入远远不能适应企业发展和市场开拓需要，建立境外推行品牌战略和企业形象提升战略的企业微乎其微。
（6) 基础研究亟待加强
与工业发达国家相比，在材料体系化、加工工艺稳定化、有效的耐蚀防腐手段、基础数据库的建立、专用设备中关键技术的突破、生产中安全问题等方面仍相对落后，难以全面支撑起我国镁产业发展的技术需求。
（7）技术含量低，生产装备落后，产品质量不稳定
皮江法炼镁工艺落后，机械化、自动化程度低，产品质量不够稳定；电解法炼镁的新工艺——用水氯镁石二次脱水制备无水氯化镁作电解法炼镁原料，尚未产业化和商品化；镁合金及其加工材料的生产工艺、技术、设备还比较落后，产品的品种、规格、质量与发达国家相比仍有差距。某些合金除满足化学成分要求外，力学性能难于保证，除少数厂家产品被用户认可外，多为初级产品，用户需再次熔炼后才能使用。而这也是造成“资源型出口，内需开发不足，扩大应用迟缓”的原因之一。
（8）对环保重视不够，环保治理投入不足
皮江法炼镁在今后相当长一段时间仍以煤炭为主要能源，因此，皮江法炼镁如何控制SO2有害气体的排放，以及还原渣如何处理，是摆在镁业界面前的一项重要课题。
（9）能源结构需要调整
当前，大多数企业以煤作能源，煤燃烧产生的大部分热量被烟气带走，热效值利用不高。影响了镁产品的竞争力提升。
3.5 发展前景与方向[1，2，4]
（1）加强科技创新，“官、产、学、研、用”结合，推动企业技术进步
按市场机制的要求，把技术创新与体制创新紧密结合起来，让企业真正成为参与和投入的主体，并实现“官产学研用”结合。主要应从以下三个方面开展工作。
1) 促进我国镁冶炼加工企业与有条件有实力的高等院校、研究院所的有机结合，解决好镁产业高质化问题；
2) 促进有核心竞争力的镁合金加工企业与汽车零件生产企业、计算机、通讯、航空和交通等应用领域的企业，以共同制定专项合作计划或形成上、下游多种方式合作的有机结合，打通镁合金加工业与制品应用的通道，实现镁产业链的扩展和延伸；
3) 促成镁合金制品加工企业与机器制造业发达地区的设备制造专业化集团及有关院校之间，形成实施镁合金加工装备研发专项计划的有机结合。
依靠科技创新和高新技术改造镁工业；结合国内镁资源条件全面优化现行生产工艺；通过技术改造不断提高生产的机械化、连续化、自动化水平。从而达到改进产品质量、节能降耗、降低成本、改善环保条件的目的，全面提高我国镁工业的产业技术水平。
(2) 加大新产品开发力度，拓宽内需市场，扩大应用领域，优化出口结构
针对目前出口主要以初级产品为主的现状，研究开发高科技含量、高附加值的新产品、新合金、新材料，同时引进与合作生产优质的镁合金铸件、压铸件、挤压型材、管材和棒材、板带材或家电、电子、汽车等零部件终端产品，拓展镁在交通运输、电子信息、通讯、计算机、声像器材、手提工具、电机、林业、纺织、核动力、炼钢、化工、医药、石油、军事、航空航天等领域的应用，拉动国内市场，改善镁产品出口结构，逐渐将原镁产业优势转化为镁产品市场优势。在加速开发拓宽内需市场的同时，争取与外商合作，全面开发国际市场，逐步与国外用户建立长期供销关系，力争有较稳定的国外销售市场。同时，加强国内用户间的信息交流，减少进口，杜绝浪费。
(3) 重视节能降耗和环保安全，发展循环经济，走可持续发展之路
要建立从前沿高技术研发到产业化技术开发的技术研发创新体系；进一步研究镁合金的基础特性；尽快进行镁合金深加工产品生产工艺技术的研究；要以前期基础较好、未来有较大应用潜力和技术创新空间的研究方向为重点；突出环保、节能降耗技术开发和工程应用技术开发；加强镁产业链上的薄弱环节的研发工作。在自我开发的同时，也要积极注意引进国外科研成果及新工艺、新技术，使我国镁工业的技术水平得到尽快提升，形成具有自主知识产权的镁合金及镁产品的研究开发体系。
发展镁工业要坚持科学发展观和可持续发展的原则。坚持统筹规划、合理开发，提高镁资源的利用率，最大限度地节约资源。加强镁的回收和再生利用，发展循环经济，实现镁工业的可持续发展必须高度重视保护环境，提高环保意识，加强环境污染的控制和治理，正确解决环境与发展的关系，以实现环境与经济效益的可持续发展。
(4) 对外开放，重视贸易问题对镁产业发展的影响
对外开放，继续走“引进来”、“走出去”之路，尽快提高国际化生产经营水平。反倾销是已被世界贸易组织认定和许可的保护本国产业和商品的有力工具，欧美等国家认定中国为非市场经济国家，通过参照第三国的成本价格，认定中国有倾销行为，实际是保护本国或地区内的企业利益而人为构成的关税壁垒。在应对上述问题方面，镁的行业协会要与企业加强沟通，增强企业应诉的责任感，落实“谁应诉、谁受益”原则；建立海关审价制度，制止低价出口。同时，要与国内外镁产品的直接使用方和外贸公司等中间环节建立长期的合作关系。鼓励外商在中国投资镁合金及其加工业，并给予优惠政策。
(5) 加强人才培养和对外交流与合作
在知识创新、技术创新时代，领先科技，振兴经济，教育是基础，人才是关键。镁合金的研究开发是一个多领域、多层次、多部门合作的、持续的过程，通过在相关专业的人才培养过程中增加镁及镁合金的内容，加强对镁合金的宣传力度，培育一批高质量的、具有创新精神和能力的专业科技人才队伍非常重要。按照“不求所有，不求所在，但求所为”的方针，以多种形式吸引国内外优秀人才为镁产业发展服务。同时，加强对外合作与交流，及时掌握国际国内的发展动态和市场需求情况，选准突破点，做出自己的特色。
(6) 全面创新，提高镁行业的国际竞争力，加强政策导向，促进镁产业高速健康发展
在观念创新方面，要牢固树立市场经济的观念、意识和思维（商品、竞争、诚信、共赢），坚持科学发展观，坚持全面、协调、可持续发展；在体制创新方面，进行资产股分化、股东多元化改革；在机制创新方面，建立有效的激励机制和必要的约束机制；在管理创新方面，以人为本，以法为本，推行信息化、科学化管理；在科技创新方面，逐步实现传统产业的高新化和高新技术产业化。
4.小结
本文简略地介绍了轻合金的特点及应用领域，重点论述了镁及镁合金的特性与用途，镁及镁合金材料产业的生产与技术发展历史、现状与趋势，重点分析了我国镁及镁合金产业的发展现状与水平，并指出了发展方向与前景。我国已是世界镁业大国，正在向镁业强国进军。镁工业是正在崛起的具有广阔市场前景的新兴产业，国家应制定和推行有利于镁产业持续、健康、有序发展的法律和政策，在突出全社会和国家整体利益的前提下，确定镁产业的发展目标，用相应的技术政策和出口政策，促使我国镁产业改变目前为发达国家提供原镁等初级产品的地位。针对国内镁的消费市场尚未形成、内需严重不足的状况，应制定鼓励推广镁的应用的政策，促使镁行业与应用行业如汽车工业、摩托车工业、3C产业等）有机结合起来，鼓励企业整合资源，追求利益最大化，培植终端市场。
中国正处于国民经济持续高速发展时期，也是镁产业高速发展的良好时机。我国有发展镁业的优越条件和良好基础，只要更进一步合理调配和使用资源，加强宏观调控，调整产业和产品结构，加强科技创新和技术进步，加强现代化科学管理，中国在不久的将来由镁业大国变为镁业强国。
