高性能稀土镁合金及其研究进展
稀土镁合金的研发及应用现状
四、未来发展趋势
1、新材料研发：随着科技的发展，未来将会有更多新型的稀土镁合金问世。 通过改进合金成分和制备工艺，进一步提高稀土镁合金的性能，满足不同领域的 需求。
2、环保与可持续发展：在环保和可持续发展的背景下，研发环保型的稀土 镁合金及其回收再利用技术将成为未来的重要方向。这将有助于减少对环境的负 面影响，并促进稀土资源的可持续利用。
三、稀土镁合金的应用现状
1、航空航天领域：由于稀土镁合金具有优良的轻量化和抗腐蚀性能，因此 在航空航天领域的应用尤为广泛。例如，飞机机身、起落架、发动机部件等都使 用了稀土镁合金。
2、汽车领域：汽车工业是稀土镁合金的重要应用领域。镁合金可以大幅度 减轻车身重量，提高燃油效率，降低碳排放。在汽车零部件如发动机罩、车门、 座椅骨架等方面都有广泛应用。
英美青春剧往往以校园生活为背景，年轻人的成长、友情和爱情。情节通常 围绕主角们的学校生活、家庭关系以及情感经历展开。这些剧集往往给观众留下 深刻的印象，其主要特点如下：
1、情节曲折：英美青春剧的情节设置往往更加曲折，人物关系也更为复杂。 主角们通常会经历一系列的挫折和磨难，例如与朋友之间的矛盾、考试失败、失 恋等。这些情节让观众感同身受，也使得剧情更具吸引力。
通常采用化学合成、物理沉积、热解等方法制备稀土发光材料。而在应用领 域方面，稀土发光材料已广泛应用于显示、照明、医疗等多个领域。
应用进展
1、显示技术：稀土发光材料在显示技术领域的应用进展主要体现在发展新 型的稀土发光显示器。目前，基于稀土发光材料的显示器具有高亮度、高对比度、 宽色域等优点，已成为新一代显示技术的重要发展方向。
3、跨领域合作：未来稀土镁合金的发展将需要多学科交叉合作，包括材料 科学、工程学、物理学、化学等。通过跨领域合作，可以促进稀土镁合金技术的 创新和进步，进一步拓宽其应用领域。
高性能稀土镁合金助力汽车行业迈向绿色环保
Ｉ ｕ ｔ ｉ ｌ ｏ ｅ ｅｎ ｎｄ ｓ ｒａ ｖ ｍ Ｍ
日前 ， 由长 春 应 用化 学 研 究 所 和 长 春 一 汽集 团 铸 造 有 限 公 司 承 担 的 东 北 振 兴 科 技 行 动 计 划 重 大 项 目 “ 性 能稀 土镁 合金 及其 在 汽 高
有 ＩＰ碳硫仪 、 子发射 光谱 、 Ｃ、 原 原
３５ ，其 中专业技 术人员 ４ ８人 ２
人 。０ ６年公 司被 四川 省工 业领 ２０ 导小组 办 公 室纳入 “ 四川 省 工业
等 先进的分析仪器。
方兴 稀 土
力 ， 矿 回收率 可 达 ８ ％以上 。 选 ３
镨钕金属 、 镧金属及镧铈混合金 属 的生产 线 ，主要 生产镨 钕金 属、 镧铈金属及镧金属等稀土金
属产 品 。
四大优势产业龙头重点、 骨干配 年 生产 稀土 精矿 １ 万 吨 的能 ＇ ２
套 企 业 ”， 同 年 １ ２月 通 过 了
证 ，０７年 被 评 为 “ ２０ 四川 省第 二 批 建 设 创 新 型企 业 ”及 “ 四川 省 成 长 型 中小企 业 ”，是 四川 稀 土 行 业 的龙头 骨干 企业 之一 。
公 司有 自己的技术研发 中心 ，
学 院 长 春 应 用 化 学 研 究 所 为 技
限 公 司是 一 家 集采 矿 、选 矿 、 冶 的稀 土 民营 企业 ， 总部 设 在 四川 省西 昌市 ， 属 各 生 产厂 位 于 四 下
件 已经 实 现量 产 ： 已批 量 生 产镁 合
项 目拥有 和应用 国内第一套 汽车 用稀土镁合金压铸 的工艺和技术 ，
取 得 了具 有 自主 知 识 产 权 的 系 列 创新成果 ， 开发 的几 种 汽 车零 部 件 已经 实 现量 产 ， 同时 建 成 了我 国最 大 的高 性 能稀 土 镁 合 金 产 业 化 示
铸造稀土镁合金的研究综述
铸造稀土镁合金的研究综述镁合金作为最轻的金属结构材料，具有密度小、铸造性能好比强度和比刚度高、可回收性强等一系列优点，在航空航天、汽车、电子通信等领域得到广泛应用[1]。
在实际应用中，由于镁合金塑性加工困难，镁合金产品主要以压铸为主[2]。
然而与铸造铝合金相比，常规铸造镁合金的力学性能及耐热性能偏低，从而限制了其进一步应用，通过在铸造镁合金中添加稀土可以显著提高合金的力学性能及耐热性能[3]，进一步扩大其应用范围。
1.铸造稀土镁合金的研究现状常用的铸造稀土镁合金可分为Mg-Al-RE系，Mg-Zn-RE系，Mg-RE系合金3类。
近些年来，主要采用合金化方法来研究铸造稀土镁合金中的微观组织及其对力学性能的影响。
1.1Mg-Al-RE系Mg-Al系合金是常用铸造镁合金。
在Mg-Al系合金中，主要的强化相为低熔点Mg17Al12相。
当使用温度高于120℃时，Mg17Al12相会软化，且晶界附近富Al的过饱和固溶体会发生β-Mg17Al12相的非连续析出，最终导致合金抗蠕变性能的迅速降低。
因此，可以通过改变Mg17Al12相的结构和增添新的热强相来提高合金的力学性能及耐热性能。
由于RE与Al之间可形成热稳定性高的金属间化合物，并充分抑制Mg17Al12相的形成，因此，Mg-Al-RE合金具有较高的室温、高温力学性能和抗蠕变性能。
CUI X P等[4]研究了Pr对压铸AZ91合金组织与力学性能的影响，发现加入0.4%的Pr后，合金中出现了细小的针状Al11Pr3相和少量的Al6Mn6Pr相。
随着Pr的增加，Al6Mn6Pr相增加并随之粗化，Al6Mn6Pr相数量急剧增加。
AZ91-0.8Pr合金具有较优异的力学性能，其室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为228MPa、137MPa和6.8%。
Y对AZ91-Sb铸造合金的高温力学性能的影响。
发现在AZ91-0.5Sb合金中加入0.6%的Y后，会有较好的常温和高温力学性能，在150℃时的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为191MPa、111MPa和13%。
稀土镁合金组织和性能研究
稀土元素和合适的热处理工艺可以有效地控制晶粒大小、分布情况以及界面 形态，从而实现材料性能的优化。
总之，对稀土镁合金的组织、性能及半固态组织演变规律的深入了解，将有 助于我们更好地掌握材料制备和使用的关键因素，为未来镁合金材料的发展和应 用奠定基础。
镁合金作为一种轻质、高强度的材料，日益受到科研和工业界的。尤其是生 物医用镁合金，由于其良好的生物相容性和腐蚀降解性，成为了研究热点。本次 演示对新型生物镁合金MgZnCaZrNdY的组织、力学性能和腐蚀行为进行了深入研 究。
组织结构
稀土镁合金的组织结构主要包括位错、孪晶和滑移等现象。在镁合金中，位 错是指晶体中一部分相对于另一部分发生位移的缺陷，其数量和分布对材料的力 学性能有重要影响。孪晶是指晶体中两个或多个晶格区域沿着一定的镜面对称排 列，
以提高晶体的整体自由能。滑移则是晶体中原子在切应力作用下沿着滑移面 发生相对位移的现象。
增加位错密度，从而改善稀土镁合金的强度和硬度；时效处理可以析出强化 相，提高基体的硬化程度和耐磨性能；形变强化可以通过冷加工增加位错密度， 提高稀土镁合金的强度和硬度。然而，热处理工艺的不当控制可能会导致稀土镁 合金出现裂纹、晶粒
粗大等问题，因此需要精确控制热处理工艺参数。
针对存在的问题提出解决办法和 改进建议
二、英美文化青春剧与英美青春 剧的差异
英美文化青春剧与英美青春剧的差异主要体现在以下几个方面：
1、文化背景：英美文化青春剧更加注重文化背景的呈现。剧集往往会通过 细节展现出英国或美国的特定文化元素，如风俗习惯、历史传统等。而英美青
春剧则较少文化背景，更加强调年轻人的普遍性问题。
2、价值观：英美文化青春剧通常会呈现不同的价值观和信仰体系。
2、人物个性鲜明：英美青春剧的主角们通常具有鲜明的个性特征，例如自 信、独立、善良、勇敢等。这些人物的性格特点使得剧情更加丰富多彩，也更容 易引起观众的共鸣。
高性能稀土镁合金研究与应用进展
高性能稀土镁合金研究与应用进展董天宇【摘要】随着近年来工业上节能减排对轻质镁合金的迫切需要,镁合金成为了材料领域内学者们的研究热点之一.由于稀土镁合金具有高强高韧性、耐腐蚀性和优良的抗蠕变性能等综合性能,在汽车工业、电子通讯、航空航天等领域得到了广泛的应用.总结了稀土元素在镁合金中的作用,综述了高性能稀土镁合金的研究进展和应用现状,主要介绍了高强稀土镁合金、耐蚀稀土镁合金、耐热稀土镁合金、阻燃稀土镁合金的研究进展,并简述了高性能稀土镁合金在工业上的应用状况.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2018(000)019【总页数】2页(P156-157)【关键词】稀土镁合金;应用;发展【作者】董天宇【作者单位】河北省特种设备监督检验研究院廊坊分院,河北廊坊 065000【正文语种】中文【中图分类】TG146.22镁作为最重要的轻金属元素之一，它的密度只有1.74g/cm3，大约是锌合金的1/3，铝合金的2/3，钢铁的1/4。
与其他金属结构材料相比，镁合金具有密度低，比强度、比刚度高，减震性能好，电磁屏蔽能力强，尺寸稳定，资源丰富，铸造性能、阻尼性能、切削加工性能好以及容易回收，对环境无污染等一系列优点，被誉为是“21世纪绿色环保工程材料”[1，2]。
因此镁合金的应用和发展也受到人们的广泛关注。
但是镁合金也有绝对强度低，高温下力学性能较差，室温变形加困难，易腐蚀等缺点[3，4]。
所以，发展高性能镁合金也成为了镁合金研究领域的重要课题。
稀土镁合金是近年来材料领域的研究热点之一。
大部分稀土元素在镁合金中的固溶度比较高，具有很强的固溶强化和析出强化作用，可以改善镁合金的高温力学性能和抗蠕变性能，同时有利于提高耐蚀性。
此外，稀土元素可以降低镁在液态和固态的氧化倾向，具有除氢脱氧等作用，使稀土镁合金具有良好的耐热性和耐蚀性[5]。
目前应用得比较广泛的稀土元素有La、Ce、Pr、Nd、Y、和Gd等，可以形成二元稀土镁合金，也可以添加非稀土元素组成三元或多元稀土镁合金体系。
高性能镁-稀土结构材料的研制、开发与应用
青海 40 亿吨 , 世界绝无仅有 , 氯化镁含量高 达 52 % , 每提一吨氯化钾 , 有 8～11 吨 Mg2 Cl2·6H2O 。山西运城新发现一极大的盐湖
图 1 2001 年世界金属镁产量
图 2 1990～2000 年我国镁产量的变化
“八五”期间 , 北京有色金属研究总院等在镁 合金的研制与应用方面做了不少工作并取得长足 的进展 。近年来 , 中国科学院金属研究所与香港大 学合 作 在 变 形 镁 合 金 方 面 , 已 研 制 出 超 轻 高 塑 Mg2Li (Li 含量从 4 %到 14 %) 合金以及高强高韧 Mg2Y2N d 合金 , 并在相关基础问题和数据如 : 蠕 变 、疲劳 、时效硬化行为 、抗腐蚀性能与防护等多 方面研究取得较大进展 。 1. 5 镁 - 稀土合金国内外研究进展
中国科学院上海微系统所 (原冶金所) 与南京 华宏集团一起 , 在国内最早突破热法炼镁炉管难 关 , 有力地促进了我国热法炼镁工业的发展和镁 产量的提高 , 并且在国内最早实现 A Z 系列镁合金 的国产化和产业化 , 最早与上汽合作实现桑塔纳 轿车变速箱壳体镁合金压铸件的应用与产业化 , 并与日本丰田汽车公司多年合作开展提高镁合金 耐蚀性的研究 , 取得了镁合金耐蚀性新的突破 , 在 镁合金表面处理新技术的研究和在信息技术微系 统装备镁合金的应用等方面也取得了可喜的进展 。 但总体来看 , 我国与发达国家相比 , 在镁合金的开 发与应用方面严重滞后 , 而与之相关的基础研究 也刚刚起步 。面对这种形势 , 国家科技部及时组织 国内有关企业 、高等院校和科研单位的专家 、学者 开展镁合金研究与发展战略研讨会 , 并将镁合金 的开 发 与 应 用 列 入 国 家“十 五 ”科 技 攻 关 计 划 和 “863”计划 , 必将加快镁合金研究与开发的势头 。
稀土镁合金
稀土镁合金 稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素，称为稀土元素(Rare Earth)。
简称稀土(RE 或R)。
1. Mg-Al-RE 系镁合金组织与性能摘要: 通过铸造和挤压变形工艺, 研究了AE (Mg-Al-RE)系合金的显微组织及稀土和铝含量的变化对AE 系合金显微组织和力学性能的影响. 实验结果表明: AE 系合金的铸态显微组织由M g α-基体相和沿晶界分布的Al4RE, 1712M g A l 相组成. 随着稀土含量的增加,1712M g A l 相逐渐消失, 4A l R E 相的体积分数增加, 并逐渐沿晶界处形成连续网状结构.挤压实验结果显示: AE 系合金具有良好的形变加工性能, 挤压后合金的强度和塑性均比铸态合金大幅度提高. 稀土元素的加入对合金形变过程中的动态再结晶有一定的抑制作用. 在AE 系稀土镁合金中增加Al 含量, 可以使合金的综合力学性能上升到一个较高的水平. 结论1) AE 系合金的铸态显微组织由M g α-基体和沿晶界分布的4A l R E 及1712M g A l 相组成.随着稀土加入量的增加, 1712M g A l 相在显微组织中逐渐消失, 4A l R E 体积分数增加, 并逐渐沿晶界处形成连续网状.2) AE 系列合金具有良好的形变加工性能. 挤压后合金的强度和塑性均比铸态合金大幅度提高.稀土元素的加入对合金形变过程中的动态再结晶有一定的抑制作用.3)在AE 系稀土镁合金中增加A l 含量可以使合金的综合力学性能上升到一个较高的水平.2. 高性能稀土镁合金的研发现状及应用摘要:介绍高性能稀土镁合金中的铸造稀土镁合金、快速凝固稀土镁合金、变形稀土镁合金、稀土耐热镁合金、稀土阻燃镁合金,并对高性能稀土镁合金在国内外的研发现状及在军民品上的应用状况作了较详细的叙述.1 稀土镁合金的研发动向1. 1铸造稀土镁合金传统的镁合金耐热、抗高温蠕变等性能较差,通常只能用于120 ℃以下的场合,达不到交通工具发动机和传动部件需要耐温150～200 ℃、250 ℃甚至更高的要求,从而限制了它的应用. 围绕着如何提高铸造镁合金的力学、耐腐蚀、耐高温、抗蠕变等性能,研究人员对稀土作为镁合金添加剂或合金元素的作用进行了大量研究,取得了瞩目的成绩1. 2快速凝固稀土镁合金快速凝固工艺的原理适于改进镁合金的力学性能. 由于冷却速率相当快,可获得在传统铸造工艺条件下得不到的铸件成分、相结构,如晶粒细小、无偏析、过饱和固溶、亚稳相、化合物细小弥散等. 快速凝固是最新发展的一类制备高性能材料的先进技术,使镁合金的开发进入一个崭新的领域.快速凝固技术的三大类(雾化、流铸和原处熔化) 都可以用于镁合金的生产.通过快速冷却制备的凝固镁合金,由于大量超过平衡溶度的稀土元素固溶到镁中可以大幅度地降低轴比( c/a) ,扩展α- Mg 的固溶区间,激发新的滑移系,从而提高镁合金的塑性变形能力; 也可提高镁合金微观组织的均匀性,避免局部微电池作用,降低了镁合金的腐蚀趋势.1.3 变形稀土镁合金变形稀土镁合金比铸造镁合金具有更高的强度、更好的塑性. 研究表明镁合金在热变形后,组织得到了显著细化,铸造组织缺陷被消除,使得产品的综合力学性能大大提高[2 ] . 发展变形镁合金制品可使镁合金更大地应用于结构件上,如轧制的薄板或厚板、挤压材和锻件. 但由于变形镁合金的开发与研究不够充分,有关稀土对其组织性能影响的研究远不如稀土在铸造镁合金中的研究那么深入和充分,相关的公开专题研究报道相对较少.1.4 稀土耐热镁合金耐热性差是阻碍镁合金广泛应用的主要原因之一. 当温度升高时,它的强度和抗蠕变性能大幅度下降,使它难以作为关键零件(如发动机零件) 材料在汽车等工业中得到更广泛的应用.1.5 稀土阻燃镁合金镁合金常用的阻燃方法为熔剂保护和SF6 混合气体保护;但相对而言,合金化阻燃是一种更理想的阻燃方法. 其机理是在合金中添加特定的合金元素来影响合金氧化的热力学反应与动力学过程,形成具有保护作用的致密的氧化膜,达到阻止合金剧烈氧化的目的. 与熔剂保护和SF6 气体保护相比,合金化阻燃可以消除熔剂夹杂,提高合金的力学性能与抗腐蚀性,消除有害气体对大气的污染. 通过合金化的方法来达到阻燃的目的将是镁合金熔炼阻燃的发展方向.稀土在镁合金中的主要作用与效果熔体净化作用稀土元素在镁合金熔体中具有除氢、除氧、除硫、除铁、除夹杂物的作用, 达到除气精炼、净化熔体的效果。
新型稀土增强镁合金材料的研究进展与应用前景
新型稀土增强镁合金材料的研究进展与应用前景新型稀土增强镁合金材料的研究进展与应用前景稀土增强镁合金材料是一类新型的高性能材料，具有轻量化、高强度、高刚性和优良的可塑性等优点。
在近年来的研究中，稀土增强镁合金材料表现出了较好的性能，并逐渐在航空航天、汽车制造、电子设备等领域中得到了广泛的应用。
本文将对目前稀土增强镁合金材料的研究进展和应用前景进行探讨。
首先，稀土元素在镁合金中的添加可以显著改善其力学性能。
传统的镁合金材料在室温下的强度和塑性之间存在矛盾，即强度高的材料往往塑性较差。
而稀土元素的添加可以通过细化晶粒、固溶强化和位错与界面的相互作用等机制，有效提高镁合金材料的力学性能。
研究表明，添加稀土元素的镁合金材料在室温下的抗拉强度可达到200-300 MPa，屈服强度可达到100-200 MPa，延伸率可达到10-20%。
这些性能接近于一些传统的结构材料，使得稀土增强镁合金材料在航空航天、汽车制造等领域中具有广泛的应用前景。
其次，稀土增强镁合金材料的研究也取得了在高温环境下的突破。
传统的镁合金材料在高温下容易发生蠕变和组织退火，导致其力学性能的丧失。
而稀土元素在镁合金中的添加可以有效提高材料的高温强度和耐热稳定性。
研究表明，添加稀土元素的镁合金材料在高温环境下的抗拉强度可达到150-250 MPa，屈服强度可达到80-150 MPa。
此外，稀土元素的添加还可以改善镁合金材料的高温抗氧化性能和耐热稳定性，延长材料的使用寿命。
因此，稀土增强镁合金材料在高温环境下的应用前景也是非常广阔的。
然而，稀土增强镁合金材料仍然存在一些挑战和问题需要解决。
首先，稀土元素具有较高的成本和环境风险，其添加会增加材料的制备成本和环境污染。
因此，如何降低稀土材料的添加量或开发替代稀土元素的增强方法是一个亟待解决的问题。
其次，稀土元素的添加对材料的成形性能和可焊性也会产生一定的影响，进一步限制了稀土增强镁合金材料的广泛应用。
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高性能稀土镁合金及其研究进展镁合金作为一种轻质的绿色工程材料具有很大的应用前景，被称为21世纪的“绿色工程材料”。
然而，大部分镁合金的力学性能（尤其高温力学性能）较差，使其应用受到限制。
因此，如何改善其力学性能成为亟待解决的问题。
添加合金化元素是常用来改善镁合金力学性能的手段之一，尤其是添加稀土元素。
稀土元素对镁合金具有“净化”“细化”“强化”“合金化”的四重作用。
Mg-RE系合金因其优异的高温拉伸性能、抗蠕变性能及良好的塑性成形能力而备受青睐，被认为是最具有应用前景的高温高强合金体系。
因此，本文主要综述近年来国内外在高性能稀土镁合金方面的研究进展，重点介绍制备高性能镁合金的制备方法、加工技术、热处理工艺、强韧化机制及目前研究中存在的问题与不足。
1.Mg-RE系合金Mg-RE系合金是目前镁合金中最重要的高强耐热镁合金体系，尤其是含有重稀土元素（Gd、Y、Dy、Ho、Er等）的镁合金。
Mg-RE系二元合金的时效硬化特性、强度与稀土添加量成正比关系，如在 Mg-Gd二元合金体系中Gd的质量百分含量若低于10%则合金的时效析出偏低或者无析出，直接导致合金的强度及耐热性能降低。
为了降低稀土的添加量且不影响时效硬化特性效果，在Mg-RE二元合金的基础上添加其它合金化元素开发出了三元、四元等稀土镁合金。
目前，稀土镁合金主要包括在Mg-Gd体系上形成的Mg-Gd-Y、Mg-Gd-Er、Mg-Gd-Ho、Mg-Gd-Dy等系列合金，在Mg-Y体系上形成的Mg-Y-Gd、Mg-Y-Nd、Mg-Y-Sc-Mn 等系列合金，为了细化晶粒稀土镁合金中常常加入Zr元素。
除了早期的WE54、WE43合金，Mordike等通过添加Sc及Mn等元素，开发了抗蠕变性能优于WE43合金的Mg-4Y-1Sc-1Mn(wt.%)合金；He等用普通铸造+挤压+峰值时效的方法制备了高强耐热Mg-10Gd-2Y-0.5Zr(wt.%)合金，其室温下的屈服强度、抗拉强度、延伸率分别可高达331 MPa、397 MPa、1%。
最近，Li等通过轧制+时效的方法制备了Mg-14Gd-0.5Zr 合金，其屈服强度、延伸率分别可高达445 MPa、2%。
Mg-RE系合金是目前最适合、最有前途的可应用在航空航天或汽车上的镁合金材料，多数单位都将此系列合金的目标性能提高到550Mpa-600Mpa，稳定使用温度在200 o C。
晶粒细化、形变强化、沉淀强化是目前稀土镁合金采用的强化手段。
目前的研究主要集中在沉淀强化方面。
Mg-RE系合金主要的时效析出强化相为β′′ (DO19)、β′(cbco)，其中，β′′相的化学成分为Mg3RE， β′相的化学成分为Mg15RE3。
β′相与基体具有半共格关系，匹配较好，大量、致密、规则析出的β′相，可有效阻止位错运动，被认为是合金强度提高的主要原因之一。
目前的研究仍有不足，主要表现在以下几个方面：（1）合金中含有大量的稀土，导致合金成本偏高；（2）合金的塑性加工性能偏差，有必要寻找改善合金塑性的新方法、新理论；（3）合金的塑性变形机制研究较少，需大研究稀土溶质原子、晶粒尺寸、晶界类型、织构等对滑移系机制的影响规律。
2.Mg-RE-Zn系合金Mg-RE-Zn合金是现在研究的一个热点，一方面因为Kawamura于2001年用快速凝固粉/末冶金方法制备了目前性能最高的镁合金MgZn 1Y 2，其屈服强度、延伸率在室温下分别达610MPa 、5%，归因于合金中的纳米晶粒及6H 长周期层错相。
另一个方面是因为这个体系的合金第二相变化丰富，随着Zn 和稀土比例的变化，可以生成LPSO 相，I 相、W 相及Mg-Zn 相。
这些变化都源于Mg-Zn 相变化的复杂性。
研究表明，Mg-RE-Zn 合金具有优异的力学性能，尤其含有LPSO 相的合金，所示。
根据合金中三元相的种类，本章节分为两个部分介绍。
2.1 含有LPSO 相的Mg-RE-Zn 系合金长周期层错（Long-period stacking ordered ， LPSO ）相是目前最有效的强化相，最早由Padezhnova 发现，现已被国内外专家证实。
它分为24R ，18R,14H ，10H ，6H 等多种类型，在Mg-RE-Zn （RE 包括，Gd 、Y 、Ce 、Sm 、La 、Er 等稀土元素）合金中普遍存在。
调控合金中加入的Zn/RE 比值可控制它的生成、含量及分布。
LPSO 相可抑制{101—2}变形孪晶生长、发生“kink”变形及形成强烈的（0001）<112_0>基面织构而提高合金的强度与韧性。
含有LPSO 相的合金是目前力学性能最优异的合金代表。
Homma 制备的Mg-1.8Gd-1.8Y-0.7Zn-0.2Zr （at.%）挤压合金T5处理后，其室温屈服强度、抗拉强度、延伸率分别为473 MPa 、542 MPa 、8.0%，其综合力学性能非常突出，超越了大部分Mg-RE 系合金的综合力学性能。
该类合金不仅具有超高的室温力学性能，也具有卓越的高温力学性能。
吴玉娟制备的Mg-Gd-Zn-Zr 合金在300o C 条件下抗拉强度仍高达283MPa 。
Kawamura 研究了18R-LPSO 相增强的Mg 97Y 2Cu 1 (at.%)合金的高温力学性能，发现其强度在200o C 下与在室温条件下相差无几。
然而，目前的研究主要集中于LPSO 相对合金力学性能影响规律，关于LPSO 相的形成机制，塑性变形机理，晶体结构等方面的研究不多，也未形成统一性的认识规律。
另外，有关时效沉淀相（ ′相）与LPSO 相的转变、调控及相互间的关系等方面的研究也比较薄弱。
2.2 含I 相、W 相的Mg-RE-Zn 系合金除了LPSO 相外，I 相也被认为是目前镁合金中有效的强化相之一，向Mg-Zn 系合金中添加少量的Y 、 Gd 、Er 等稀土元素可形成I 相。
研究表明，调控合金中I 相的含量，可制得屈服强度为150 MPa ~450 MPa 的Mg-RE-Zn 合金。
合金中的W 相恶化合金的力学性能，应尽力避免它生成。
目前，已经确定了形成I 相、W 相的成分区间。
现在Mg-Zn-RE 系合金的研究着重二次加工条件下微观组织的演化及力学性能的改善，主要涉塑性变形机制、动态再结晶机制及纳米I 相/W 相动态析出及控制。
最新的研究表明，Mg-Zn-RE 系变形合金的织构强度随着I 相含量的增多而降低，这跟动态再结晶的机制改变有关，也报道了关于I 相诱导下的“PSN ”动态再结晶机制。
这方面的研究还需要加强。
热变形过程激发了纳米I 相/W 相的析出，可进一步提高力学性能。
徐春杰采用往复挤压工艺制备了纳米I 相增强的Mg 92.5Zn 6.4Y 1.1（wt.%）合金，室温下其屈服强度、延伸率可分别达372MPa、5%。
纳米W相的出现也颠覆了有关W相的传统认知规律，Ma制备的含有纳米W相及大量大角晶界（>90%）的Mg-7.12Zn-1.2Y-0.84Zr（wt.%）合金表现出了优异的拉伸超塑性行为。
虽然Mg-Zn-RE系合金的研究取得了许多成果，但也面临着新的科学问题，例如含有I 相的Mg-Zn-RE系合金的动态再结晶机制及其对织构、晶粒、晶界的影响，纳米I相/W相的析出机制、控制原理及其对合金力学性能的影响等，以上问题是目前Mg-Zn-RE系合金中亟待解决的科学问题。
3.Mg-Al-碱土/RE系合金Mg-Al-碱土/稀土合金材料的设计，主要是针对镁合金材料的使用温度低而开发的，其主要设计原理是利用碱土/稀土与Al生成高温稳定的第二相，并避免β-Mg17Al12相的生成。
国内外通常采用向Mg-Al合金中添加富Ce和富Nd混合稀土、La、Ce、Nd单一稀土等，主要析出相有Al11RE3、Al2RE和Mg12RE等。
由于碱土元素的价格低廉，近年国内外学者陆续开展了碱土元素（Ca或Sr）部分或全部替代稀土元素强化Mg-Al系镁合金的研究。
添加Ca致使合金中有Mg2Ca及Al2Ca形成，控制Ca和Al的质量加入比小于0.8，只有Al2Ca形成，可大大提高合金的高温力学性能。
Sr在较高温度下可与Al结合，避免了Mg17Al12析出。
近期，提出并设计了Mg-Al-Nd-Sr合金体系和Mg-Al-Zn-Gd合金体系。
开发了性能优异的Mg-Al-Nd合金，并发现当Nd添加量为6wt.%时，合金100 h总蠕变量和稳态蠕变速率分别下降到基体合金的1/3和1/10左右。
在Mg-Al-Nd合金的基础上，实现了Nd和Sr共同添加的复合强化，致使合金中形成了Al4(Sr,Nd)和Al11(Nd,Sr)3两种复合相，利用经验电子理论的键距差法计算了复合相的电子分布，揭示了Nd和Sr复合添加提高合金蠕变性能的重要原因。
开发了室温、高温力学性能良好的Mg-2Al-1Zn-2Gd合金，该合金室温抗拉强度和屈服强度分别为252 MPa和135 MPa，200℃下合金的抗拉强度和屈服强度分别达到148 MPa和90 MPa。
4.镁基复合材料金属基复合材料一般由轻金属基体和增强相组成。
目前主要是外加增强体于镁基合金中制备复合材料，B4C 、SiC晶须或颗粒被认为是合适的增强体。
AZ91合金添加20%SiC晶须后制备的压铸复合材料室温抗拉强度可达439 MPa，而挤压态的可达623 MPa。
然而该类材料普遍的弱点是延伸率差，例如ZK51A合金添加20%SiC晶须制备的铸造合金的延伸率仅为0.91%。
尽管外加增强体可显著提高合金的强度，但增强体与基体合金界面润湿性差，热力学不稳定，且易于偏聚等三大关键问题，导致复合材料的研究及应用进展缓慢。
通过RPW 技术制备了外加准晶增强的AZ31镁基复合材料，研究发现准晶颗粒与基体之间的界面以原子形态结合，没有过渡层、夹杂及孔洞等，该复合材料的室温屈服强度、抗拉强度分别为330 MPa、370MPa，达到了国际上制备复合材料的先进水平。
另外制备的Mg2Si颗粒增强的AZ31基复合材料，研究了增强体生成的热力学及动力学特点，揭示了原位合成增强体的形成与生长规律（形核长大控制），确定了它的形成与生长反应机理函数。