镁合金具有低密度、高比刚度和比强度、良好的减震性能和电磁屏蔽性能、易加工、构件尺寸相对稳定、环保等优点，广泛应用于汽车、航天航空、通讯电子等领域。新能源汽车和5G通讯关键部件的轻量化对镁合金材料的性能和成形技术提出了更高的要求，而现有镁合金材料及其成形技术不能完全满足需求，因此有必要开展高强、高导热以及铸造工艺性能的新型压铸稀土镁合金的开发。AZ91D是常用的商业压铸镁合金，由于良好的铸造性能和室温综合力学性能，常用来制作汽车方向盘、仪表盘、座椅、变速箱外壳等部件，但是其力学性能相对较差，限制了其更广泛的应用。稀土RE可以净化合金熔体，改善合金微观组织，提高合金室温及高温力学性能、耐腐蚀性能等，在AZ91D合金中添加适量的Ce、Nd、Pr、Y等稀土后，细化晶粒，析出Al-RE新相，减小β-Mg17Al12的尺寸，提高力学性能和耐蚀性能等。这些研究主要为稀土对AZ91D合金力学性能或耐蚀性能的影响，而包含导热性能和流动性能的综合性能研究则少有报道。为此，本研究在优化的工艺参数下传统压铸获得AZ91D和AZ91D-1.11Nd两种合金试样，分析压铸态微观组织，对比其压铸态拉伸力学性能、硬度、导热性能以及流动性能，为拓宽高强高导热压铸镁合金应用提供技术支撑。
镁(Mg)合金密度低，强重比高，具有良好的导电性和导热性，具有优良的电磁屏蔽效果。因此，镁合金是汽车、航空航天、电子等领域有前途的结构材料之一。镁合金具有诸多优点，但其强度较低，缺乏有效析出相，室温成形性较差，限制了镁合金作为结构材料的应用。
高强度、高韧性镁合金是今后研究的热点。为了提高镁合金的力学性能，包括合金化、变形和热处理，人们已经进行了数十年的系统研究。稀土合金化是提高镁合金强度常用的方法，其强化机制为析出硬化强化和固溶强化。然而，典型的高强度镁合金具有较高的稀土(RE)添加量(RE> wt%)。例如，Li等开发了一种屈服强度(YS)为470 MPa，伸长率为4.5%的高强度Mg-13Gd合金。Yu等人提到Mg-11.7Gd-4.9Y-0.3Zr合金，在所有Mg-RE合金中屈服强度高(500 MPa)，但伸长率仅为2.5%。这些合金强度高，塑性低，稀土含量高，成本高。低合金化条件下的镁合金是目前研究领域的热点。Mg-Zn-Mn-Sn合金以其较高的抗拉强度和较低的生产成本在该领域引起了广泛的关注。Chen等人通过添加Sn对Mg-Zn-Mn-Ca合金的力学行为进行了研究，得到了抗拉强度为332 MPa，伸长率为10.0%的高强度高塑性合金。Zhao等人报道了Mg-Zn-Mn-Sn-Gd合金在强度和塑性之间的良好平衡。尽管如此，由于稀土元素的加入，在凝固过程中形成了高熔点的金属间化合物MgSnRE相，其尺寸普遍较粗且难以控制，严重影响了合金的性能。
众所周知，凝固过程中形成的第二相，不仅对铸态合金的组织和力学性能有显著影响，而且对其进一步的加工性能(挤压)和终性能(热处理)也有显著影响。因此，改变镁合金中第二相的形态、分布和尺寸是至关重要的。目前关于第二相粒子调控的研究较多，包括TiC、AlN、Mg2Si、TiB2等。如Xiao等报道了Sb改性Mg2Si/AZ91复合材料中Mg2Si的改性机理。Li等人研究了加入Eu后Al-Si合金晶Si的改性。超声处理、快速凝固、机械加工、热处理等多项研究和技术取得了显著进展。上述方法，均能有效调控第二相颗粒，但复杂、成本高、产业化难度。Xue等人指出了La掺杂AZ80-Ce镁合金中Al-RE管状相的形成机理。通过掺杂相邻的稀土元素La，发现了一种调节Al-Ce相形貌的新方法，La原子可以取代Al-Ce相中的Ce原子，增加其生长表面，改变其生长速率。本研究为第二相的调控提供了新的思路，为镁合金的强化增韧提供了理论依据和参考。
镁合金作为一种轻量高强的金属材料，在工程领域中日益受到关注和重视。它以其低密度、高比强度和的机械性能成为未来材料之选。镁合金的背景和意义，介绍镁合金的特点及其在各个领域的应用，以及制备和改进的相关技术。通过对镁合金的全面解析，我们可以更好地了解这一新型材料的潜力和前景。
镁合金可以通过压铸、挤压、锻造等多种成型方法，实现复杂形状零部件的大规模生产。镁合金在高温下依然具有良好的塑性和抗变形性，有利于热加工和成形。
科学家和工程师通过添加合金元素或进行表面处理等方式，有效改善了镁合金的腐蚀性能，使其适用于更广泛的应用场景。
镁合金是一种环保材料，它可以与环境中的氧气和水进行反应，生成氧化镁和氢气，不会产生对环境有害的废弃物。镁合金具有很好的可回收性，对于节约资源和保护环境具有积极意义。
它作为轻量高强的未来材料之选，具有诸多优势，包括高强度与轻量化优势、良好的加工性能和成型性，以及其耐腐蚀性与环保特点。
这些优势使得镁合金在航空航天、汽车工业和医疗设备等领域拥有广泛的应用前景，同时也为材料科学领域的研究者带来了新的挑战和机遇。
