1.1.1概述
鎂及其合金是目前最輕的金屬結構材料，具有密度低、比強度和比剛度高、阻尼減振性好、導熱性好、電磁屏蔽效果佳、機加工性能優良、零件尺寸穩定、易回收等優點，在航空、航天、汽車、計算機、電子、通信和家電等行業已有多年的應用曆史。盡管如此，由於受材料製備、加工技術、抗腐蝕性能以及價格等因素的製約，鎂合金尤其是變形鎂合金的應用量仍遠遠落後於鋼鐵和鋁合金。在材料領域裏還沒有任何材料像鎂那樣，發展潛力和實際應用現狀之間存在如此大的差異，其主要原因之一是過去鎂沒有找到巨大的應用市場。近年來，對汽車輕量化和環保要求的不斷提高以及能源日趨緊張，激發了人們對鎂的極大興趣，對鎂的需求迅速增加，刺激了鎂工業的迅速發展，人們也逐步認識到應該強化鎂在汽車、交通等民用領域中的應用研究，必須改變過去那種強調以航空、航天工業作為鎂工業持續發展動力源泉的思想。
大多數鎂合金具有密排六方結構，因此人們一直認為鎂合金是一種難以塑性變形、壓力加工成形性能差的金屬材料。同時，大多數鎂合金又具有較好的鑄造性能，使得目前鎂合金產品以鑄件，特別是壓鑄件居多，塑性加工產品極少。然而，鑄件的力學性能不夠理想，產品形狀尺寸存在一定的局限性且容易產生組織缺陷，導致鎂合金的使用性能和應用範圍受到很大限製。因此，變形鎂合金的研究已成為世界鎂工業發展中的重要方向，並已經取得了很多重要的成果。為鎂合金成形技術發展狀況示意圖，與目前較成熟的鎂合金鑄造技術(包括提高鎂合金抗蠕變性能技術、先進薄壁鑄造和觸變鑄造技術等)相比，鎂合金的鍛造、擠壓、軋製、拉拔、衝壓等塑性加工技術與超塑成形技術的發展則相對緩慢，造成這種局麵的主要原因有以下幾點：
①鎂合金的塑性變形能力較差，采用傳統的塑性加工技術難以解決這一問題；
②對鎂合金的塑性變形理論研究不夠深入，變形鎂合金的研製缺乏理論指導；
③未能發展出行之有效的變形鎂合金加工成形新技術；
④相對於鑄造產品而言，變形鎂合金的成本更高。
對比了變形鎂合金和鑄造鎂合金的強度指標，由圖可見變形鎂合金的力學性能明顯優於鑄造鎂合金。研究表明，鎂合金在熱變形(如擠壓、軋製、鍛造等)後組織得到顯著細化，鑄造組織缺陷被消除，從而產品的綜合力學性能大大提高。通過塑性加工可以生產出尺寸、規格多樣的棒、管、型材、線材、板材及鍛件產品，並且可以通過調整塑性變形和熱處理工藝來控製材料的組織和性能，獲得比鎂合金鑄件更高的力學性能，同時可以滿足不同場合對鎂合金結構件使用性能的要求，擴大鎂合金的應用範圍。國際鎂協會(International Magnesium Association，IMA)在2000年提出了一項發展鎂合金材料的長遠計劃，即研究和開發新型變形鎂合金，開發變形鎂合金加工新技術、新工藝，生產高質量的變形鎂合金產品，這也代表了當今國際鎂工業的發展趨勢。
1.1.2變形鎂合金的應用
變形鎂合金一般是指可用擠壓、軋製、鍛造等塑性成形方法加工成形的鎂合金。從20世紀40年代開始，變形鎂合金已經開始應用於汽車、航空、航天、國防軍工等領域；進入20世紀90年代後期，變形鎂合金產品開始用於汽車、交通車、電子以及其他民用產品領域。