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鎂合金材料的發展歷程是怎么樣的？
對于鎂合金，相信多數人都聽過但是沒怎么使用過，也就是一些簡單的基礎了解，今天呢鉅寶鎂合金材料公司帶大家了解一下鎂合金材料的發展歷程是怎么樣的，希望可以幫助大家認識清楚的了解鎂合金材料。
1755 年，英國人普拉克正式確立鎂的存在。
1852年，德國科學家 Robert Bunsen 建立一個電解單元，為目前電解無水氯化鎂單元的前身。
第一次世界大戰期間，因飛機對鋁合金的需求大增，連帶產生鎂合金的需求，使得當時全球鎂的年產量達到3000-5000噸。
1927年，高強度鎂合金MgAl9Zn( 即現在還廣泛應用的鎂合金 AZ91)誕生，這是鎂合金發展史上的一個劃時代標志。
1930年間，德國 Alder 工廠在一輛汽車上采用了73.8kg的鎂合金，為第一次應用于汽車零組件的創舉。
1935年，蘇聯的飛機設計師在其飛機的金屬材料中，也采用了80%的鎂合金。隨后，德國福斯汽車于1936年將金龜車上的傳動系統零組件采用鎂制品，成為全球第一個量產鎂制零組件的公司。
1941年，L.M.Pidgeon 在加拿大發明了硅鐵還原制程。
1951年，Norsk Hydro 建立了 I.G.制鎂工廠，并以此技術成為全球最大的鎂供貨商。
1960年代，人們開始嘗試高性能轎車的鎂合金輪圈，但由于 AZ91 合金的延性太低，因此早期第一批輪圈是用AZ81，并采用砂型或低壓鑄造的方法制造，并加以熱處理。但是，為了滿足對輕質輪圈的不斷高漲的需求，Dow、Fiat 和 Cromodora 于1966 年共同開發 AM60合金，結果證明十分符合輪圈的需求。
1970年代中期，鎂合金在汽車上的用量因為福斯公司停止鎂合金在金龜車上的應用而開始回落，當時很多人基于價格不穩定、成形困難和耐蝕性能低等方面的考慮，認為鎂合金壓鑄件不可能成為未來汽車的最好選擇。但是到70年代末，隨著國際性能源危機的臨近，汽車工業再次將投資的焦點轉向了輕質的鎂合金材料。美國和德國政府也參與進來，組織了一系列的研究項目，以達到減輕汽車重量、節省能源的目的。
到了1980年代，鎂合金材料因為發現 Fe、Ni、Cu 等雜質元素以及Fe與 Mn的比例對鎂合金耐蝕性的影響非常之大，為此而開發了高純度的新一代的壓鑄鎂合金AZ91D 等，使得耐蝕性能比原來的AZ91A、AZ91B、AZ91C提高10倍以上，并在耐鹽霧腐蝕能力方面超過了鋁合金A380。另外，因為與冷室壓鑄機匹配的鎂合金熔煉技術的日臻成熟與進步，使得1980年代鎂合金得到快速應用。尤其北美地區在“平均燃油標準”的要求下，政府和社會投入大量的人力和物力研究，積極推動汽車業中鎂合金壓鑄件的應用，使得采用鎂合金來減輕汽車重量成為一個發展的重點。
1993年，在美國能源部的支持下，由福特、通用和克來斯勒組成的三大汽車集團聯合制定了 PNGV計劃，積極開發汽車業需求的鎂合金零組件。而德國也于1996年推動MADICA計劃，大幅提升鎂在汽車上的應用。
我國鎂工業起步較晚，1957年，撫順鋁廠建成一條3000噸/年的鎂生產線，采用電解法工藝，從而結束了中國不能生產金屬鎂的歷史。70年代初，民和鎂廠開始建設。1989年，該廠產能為4000噸的電解法煉鎂系統正式建成投產。遵義鈦廠也在此期間建成并投產，產能大約為3000噸/年。這種狀況一直持續到了1987年，之間中國的鎂需求50%以上仍依賴進口。這個階段是中國鎂工業的起步期，跨度較大，產能大約維持在10000噸，工藝全部采用電解法。
從80年代后期到90年代中期，由于我國在70年代在熱法煉鎂方面取得的一些新的科研成果開始推廣利用，使得很多鎂廠陸陸續續開始投資建設，但規模普遍偏小，從500噸/年到3000噸/年不等。1995年我國第三次全國工業普查報告稱，我國的鎂產量大約在93593噸左右，其中河南省最多，其次是山西省。
從1995到1999年初，是鎂工業曲折發展，不斷調整和深加工開始發展的時期。
1995年5月，美國對我國實行反傾銷制裁，對純鎂征收108.26%的反傾銷稅。鎂國際市場價格開始下跌，延續到1996年底，造成大量鎂廠關閉和破產，行業進入第一輪調整期，全國鎂產量有所下降。1996年全國的鎂產量大約為73000噸。1997年，中國鎂產量開始再次恢復增長，當年大約生產了92000噸的原鎂，產能則為180000噸/年。是年，印度開始對中國產所有鎂產品征收反傾銷稅。
1998年，歐盟開始對產于中國的純鎂征收31.7%的反傾銷稅，產業又一次開始大規模的調整。其時全國鎂生產企業約有120家左右，產能大約在200000噸/年，產量也達到了120000噸。國內消費開始起步。據當年了解，上海乾通汽車附件有限公司已開始向上海大眾汽車提供鎂制壓鑄件，每年消耗約3000噸的鎂合金。
1999年中期，國土資源部和國家經濟貿易委員會聯合發布包括“鎂冶煉項目”的禁止供地目錄，顯示了國家對調整鎂產業結構，控制鎂冶煉無序建設和生產的關注。
從1999年開始，世界鎂工業進入一個大發展時期，除中國以外其他國家的原鎂改擴建和新增項目達到了35個以上，其中澳大利亞就有26個。在中國，一些大型企業開始擴建，下游加工，特別是鎂粉項目出現過熱狀況，國內的研發也開始進入一個高潮。由于擔心歐盟提高反傾銷稅稅率，企業競相壓價出口，迫使一些成本不占優勢的企業退出鎂市場，而產能則開始進一步向山西和寧夏集中。
2000年8月，美國國際貿易委員會宣布，繼續對中國產純鎂征收108.23%的反傾銷稅；10月，歐盟宣布，對來自中國的鎂錠和“假鎂合金”征收63.4%的反傾銷稅，或執行2622歐元/噸的限價。市場更加狹小，意味著競爭將更加慘烈，大多企業都處于虧損或微利狀態，當年鎂產量達到了約200000噸左右。從2000年已經開始，中國鎂行業進入第三輪調整。這是一場耐力的比賽，最終經過2001年市場血洗的企業，目前基本上已經成為生產和出口的主力軍。2001年9月，美國開始對中國產粒狀鎂征收306.56%的反傾銷稅。
2007年之前，原鎂價格一直在2萬元以下徘徊。2007年5月以來，由于奧運會停產、國際炒家的炒作、以及相傳的中國制造航空母艦需要大量的鎂轉換鈦金屬等原因，國內外鎂錠價格瘋狂上漲，2008年6月鎂價已經達到3.8萬元/噸，甚至超過鎂合金的售價。奧運會前，鎂價開始急速下跌，加上金融危機的到來，國際鎂價回落到2萬元以下的水平。鎂價的大幅波動，給剛剛起步的中國鎂合金壓鑄業帶來了沉重的打擊。
鎂合金的發展歷史就是一部稀土鎂合金的研發歷史，早在20世紀30年代就已經發現稀土對于提高鎂合金的性能具有重大作用。但國外出于缺乏稀土資源以及使用稀土價格昂貴等方面的考慮，曾經開發了系列不含有稀土，而含有Si、Ca、Sr 合金的耐熱鎂合金，然而其綜合性能遠遠低于含有稀土的鎂合金。例如，含有稀土的AE42 鎂合金具有良好的抗高溫蠕變性能，在同等測試條件下比不含有稀土的AS21 耐熱鎂合金的蠕變強度幾乎提高了一倍。
隨著合金技術和鑄造工藝不斷改善，通過加入稀土等元素后，稀土鎂合金能夠克服普通鎂合金的強度和抗高溫蠕變性能較差的應用缺陷，在流動性、成型能力、抗裂變能力等多方面表現出較普通鎂合金明顯的性能與質量優勢。
與普通鎂合金相比，含有稀土的鎂合金在阻燃、提高機械性能、耐腐蝕性能以及抗高溫蠕變性能等方面都有明顯改善。國內外研究結果表明，稀土元素多呈三價，可用以增強鎂（呈二價）原子間的結合力，減少原子擴散速度；部分稀土元素在鎂中有較大固溶度（釔為12.6%、鈧為24.9%），可以實現固溶強化、沉淀強化，以提高合金性能；部分稀土元素（如鈰和鑭等）與鎂、鋁和其他合金元素（如鋅、鋯、錳等）形成高熔點、熱穩定性好的金屬間化合物，可以實現彌散強化，從而提高耐熱、抗高溫蠕變等性能。同時，稀土元素在鎂合金熔煉過程中具有凈化、細化和合金化作用。
鉅寶鎂合金材料公司認為：從目前的市場應用情況來看，，鎂合金將作為鋁合金的替代材料，未來的消費需求將以較快的速度增長。特別是加入稀土等元素后，克服了普通鎂合金的諸多不足，推動了鎂合金產品的開發應用，將進一步促進鎂合金行業的發展。
1755 年，英國人普拉克正式確立鎂的存在。
1808年，英國化學家戴維利用電解汞和氧化鎂的混合物制得了鎂汞劑，這一時間被認為是金屬鎂的誕生。經過20年之后即1828年，法國科學家布塞才用鉀還原熔融氧化鎂制得了純鎂，這是第一次以熱金屬制程制出金屬鎂。
1852年，德國科學家 Robert Bunsen 建立一個電解單元，為目前電解無水氯化鎂單元的前身。
第一次世界大戰期間，因飛機對鋁合金的需求大增，連帶產生鎂合金的需求，使得當時全球鎂的年產量達到3000-5000噸。
1927年，高強度鎂合金MgAl9Zn( 即現在還廣泛應用的鎂合金 AZ91)誕生，這是鎂合金發展史上的一個劃時代標志。
1930年間，德國 Alder 工廠在一輛汽車上采用了73.8kg的鎂合金，為第一次應用于汽車零組件的創舉。
1935年，蘇聯的飛機設計師在其飛機的金屬材料中，也采用了80%的鎂合金。隨后，德國福斯汽車于1936年將金龜車上的傳動系統零組件采用鎂制品，成為全球第一個量產鎂制零組件的公司。
1941年，L.M.Pidgeon 在加拿大發明了硅鐵還原制程。
1951年，Norsk Hydro 建立了 I.G.制鎂工廠，并以此技術成為全球最大的鎂供貨商。
1960年代，人們開始嘗試高性能轎車的鎂合金輪圈，但由于 AZ91 合金的延性太低，因此早期第一批輪圈是用AZ81，并采用砂型或低壓鑄造的方法制造，并加以熱處理。但是，為了滿足對輕質輪圈的不斷高漲的需求，Dow、Fiat 和 Cromodora 于1966 年共同開發 AM60合金，結果證明十分符合輪圈的需求。
1970年代中期，鎂合金在汽車上的用量因為福斯公司停止鎂合金在金龜車上的應用而開始回落，當時很多人基于價格不穩定、成形困難和耐蝕性能低等方面的考慮，認為鎂合金壓鑄件不可能成為未來汽車的最好選擇。但是到70年代末，隨著國際性能源危機的臨近，汽車工業再次將投資的焦點轉向了輕質的鎂合金材料。美國和德國政府也參與進來，組織了一系列的研究項目，以達到減輕汽車重量、節省能源的目的。
到了1980年代，鎂合金材料因為發現 Fe、Ni、Cu 等雜質元素以及Fe與 Mn的比例對鎂合金耐蝕性的影響非常之大，為此而開發了高純度的新一代的壓鑄鎂合金AZ91D 等，使得耐蝕性能比原來的AZ91A、AZ91B、AZ91C提高10倍以上，并在耐鹽霧腐蝕能力方面超過了鋁合金A380。另外，因為與冷室壓鑄機匹配的鎂合金熔煉技術的日臻成熟與進步，使得1980年代鎂合金得到快速應用。尤其北美地區在“平均燃油標準”的要求下，政府和社會投入大量的人力和物力研究，積極推動汽車業中鎂合金壓鑄件的應用，使得采用鎂合金來減輕汽車重量成為一個發展的重點。
1993年，在美國能源部的支持下，由福特、通用和克來斯勒組成的三大汽車集團聯合制定了 PNGV計劃，積極開發汽車業需求的鎂合金零組件。而德國也于1996年推動MADICA計劃，大幅提升鎂在汽車上的應用。
1996年，鎂合金也開始應用在3C產品上，如日本SONY公司在1996年將鎂合金應用于手提式攝錄像機外殼及VAIO 筆記本電腦外殼， Toshiba 公司則將鎂合金應用于筆記本電腦外殼；之后，受到家電回收法的限制下，鎂合金在電子、計算機及通信產品外殼的使用量更顯著地增加。
我國鎂工業起步較晚，1957年，撫順鋁廠建成一條3000噸/年的鎂生產線，采用電解法工藝，從而結束了中國不能生產金屬鎂的歷史。70年代初，民和鎂廠開始建設。1989年，該廠產能為4000噸的電解法煉鎂系統正式建成投產。遵義鈦廠也在此期間建成并投產，產能大約為3000噸/年。這種狀況一直持續到了1987年，之間中國的鎂需求50%以上仍依賴進口。這個階段是中國鎂工業的起步期，跨度較大，產能大約維持在10000噸，工藝全部采用電解法。
從80年代后期到90年代中期，由于我國在70年代在熱法煉鎂方面取得的一些新的科研成果開始推廣利用，使得很多鎂廠陸陸續續開始投資建設，但規模普遍偏小，從500噸/年到3000噸/年不等。1995年我國第三次全國工業普查報告稱，我國的鎂產量大約在93593噸左右，其中河南省最多，其次是山西省。
從1995到1999年初，是鎂工業曲折發展，不斷調整和深加工開始發展的時期。
1995年5月，美國對我國實行反傾銷制裁，對純鎂征收108.26%的反傾銷稅。鎂國際市場價格開始下跌，延續到1996年底，造成大量鎂廠關閉和破產，行業進入第一輪調整期，全國鎂產量有所下降。1996年全國的鎂產量大約為73000噸。1997年，中國鎂產量開始再次恢復增長，當年大約生產了92000噸的原鎂，產能則為180000噸/年。是年，印度開始對中國產所有鎂產品征收反傾銷稅。
1998年，歐盟開始對產于中國的純鎂征收31.7%的反傾銷稅，產業又一次開始大規模的調整。其時全國鎂生產企業約有120家左右，產能大約在200000噸/年，產量也達到了120000噸。國內消費開始起步。據當年了解，上海乾通汽車附件有限公司已開始向上海大眾汽車提供鎂制壓鑄件，每年消耗約3000噸的鎂合金。
1999年中期，國土資源部和國家經濟貿易委員會聯合發布包括“鎂冶煉項目”的禁止供地目錄，顯示了國家對調整鎂產業結構，控制鎂冶煉無序建設和生產的關注。
從1999年開始，世界鎂工業進入一個大發展時期，除中國以外其他國家的原鎂改擴建和新增項目達到了35個以上，其中澳大利亞就有26個。在中國，一些大型企業開始擴建，下游加工，特別是鎂粉項目出現過熱狀況，國內的研發也開始進入一個高潮。由于擔心歐盟提高反傾銷稅稅率，企業競相壓價出口，迫使一些成本不占優勢的企業退出鎂市場，而產能則開始進一步向山西和寧夏集中。
2000年8月，美國國際貿易委員會宣布，繼續對中國產純鎂征收108.23%的反傾銷稅；10月，歐盟宣布，對來自中國的鎂錠和“假鎂合金”征收63.4%的反傾銷稅，或執行2622歐元/噸的限價。市場更加狹小，意味著競爭將更加慘烈，大多企業都處于虧損或微利狀態，當年鎂產量達到了約200000噸左右。從2000年已經開始，中國鎂行業進入第三輪調整。這是一場耐力的比賽，最終經過2001年市場血洗的企業，目前基本上已經成為生產和出口的主力軍。2001年9月，美國開始對中國產粒狀鎂征收306.56%的反傾銷稅。
2007年之前，原鎂價格一直在2萬元以下徘徊。2007年5月以來，由于奧運會停產、國際炒家的炒作、以及相傳的中國制造航空母艦需要大量的鎂轉換鈦金屬等原因，國內外鎂錠價格瘋狂上漲，2008年6月鎂價已經達到3.8萬元/噸，甚至超過鎂合金的售價。奧運會前，鎂價開始急速下跌，加上金融危機的到來，國際鎂價回落到2萬元以下的水平。鎂價的大幅波動，給剛剛起步的中國鎂合金壓鑄業帶來了沉重的打擊。
鎂合金的發展歷史就是一部稀土鎂合金的研發歷史，早在20世紀30年代就已經發現稀土對于提高鎂合金的性能具有重大作用。但國外出于缺乏稀土資源以及使用稀土價格昂貴等方面的考慮，曾經開發了系列不含有稀土，而含有Si、Ca、Sr 合金的耐熱鎂合金，然而其綜合性能遠遠低于含有稀土的鎂合金。例如，含有稀土的AE42 鎂合金具有良好的抗高溫蠕變性能，在同等測試條件下比不含有稀土的AS21 耐熱鎂合金的蠕變強度幾乎提高了一倍。
隨著合金技術和鑄造工藝不斷改善，通過加入稀土等元素后，稀土鎂合金能夠克服普通鎂合金的強度和抗高溫蠕變性能較差的應用缺陷，在流動性、成型能力、抗裂變能力等多方面表現出較普通鎂合金明顯的性能與質量優勢。
與普通鎂合金相比，含有稀土的鎂合金在阻燃、提高機械性能、耐腐蝕性能以及抗高溫蠕變性能等方面都有明顯改善。國內外研究結果表明，稀土元素多呈三價，可用以增強鎂（呈二價）原子間的結合力，減少原子擴散速度；部分稀土元素在鎂中有較大固溶度（釔為12.6%、鈧為24.9%），可以實現固溶強化、沉淀強化，以提高合金性能；部分稀土元素（如鈰和鑭等）與鎂、鋁和其他合金元素（如鋅、鋯、錳等）形成高熔點、熱穩定性好的金屬間化合物，可以實現彌散強化，從而提高耐熱、抗高溫蠕變等性能。同時，稀土元素在鎂合金熔煉過程中具有凈化、細化和合金化作用。
鉅寶鎂合金材料公司認為：從目前的市場應用情況來看，，鎂合金將作為鋁合金的替代材料，未來的消費需求將以較快的速度增長。特別是加入稀土等元素后，克服了普通鎂合金的諸多不足，推動了鎂合金產品的開發應用，將進一步促進鎂合金行業的發展。
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