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1 绪论1

1.1 镁及镁工业的发展历史2

1.1.1 世界镁及镁工业的发展历史2

1.1.2 我国镁及镁工业的发展历史3

1.2 镁及镁合金材料的市场与需求4

1.2.1 世界镁及镁合金的生产量及消费量4

1.2.2 我国镁及镁合金的生产量及消费量6

2 镁及镁合金的应用10

2.1 镁及镁合金在航空航天工业中的应用10

2.1.1 航空航天工业对材料性能的要求及镁合金的使用10

2.1.2 镁合金材料在航空航天工业中的应用实例12

2.2 镁合金材料在交通领域的应用20

2.2.1 镁合金在交通运输节能减排上的应用与开发20

2.2.2 镁合金材料在汽车上的应用与开发21

2.2.3 镁合金材料在摩托车上的应用与开发34

2.2.4 镁合金材料在自行车上的应用与开发37

2.3 镁合金在现代兵器工业中的应用40

2.3.1 镁合金材料在兵器工业中的应用发展40

2.3.2 镁合金材料在兵器工业的应用前景41

2.4 镁及镁合金材料在现代电子产品中的应用42

2.4.1 现代电子产品对材料的要求42

2.4.2 镁合金材料在电子工业中的应用与开发46

2.5 镁在冶金工业上的应用47

2.5.1 在铝合金中的应用47

2.5.2 在钢铁行业的主要应用49

2.5.3 在钛冶炼中的应用51

2.6 镁在电化学保护方面的应用52

2.6.1 金属的电化学特性52

2.6.2 阳极的种类与性能53

2.6.3 镁牺牲阳极的应用54

2.7 镁合金在其他领域的应用54

2.7.1 镁在照明器及烟火领域的应用54

2.7.2 在护理器械领域中的应用54

2.7.3 金属镁在核工业上的应用55

2.7.4 金属镁在化工工业上的应用56

2.7.5 在民用领域中的应用56

3 镁的基本特性及镁合金的分类60

3.1 金属镁的基本特性与用途60

3.1.1 镁的物理性质60

3.1.2 力学性能65

3.1.3 镁及镁合金的塑性变形特性67

3.1.4 镁的化学与腐蚀性能73

3.2 镁及镁合金分类及表示方法73

3.2.1 镁合金的分类73

3.2.2 镁合金的牌号和状态表示方法及化学成分76

4 铸造镁合金的熔炼与铸造84

4.1 镁合金铸造成型方法分类84

4.2 铸造镁合金的熔炼及净化技术84

4.2.1 铸造镁合金的熔炼工艺84

4.2.2 铸造镁合金的熔体净化与晶粒细化88

4.2.3 铸造镁合金的熔炼工艺操作91

4.3 重力和低压铸造技术93

4.3.1 镁合金的砂型铸造93

4.3.2 镁合金的金属型（永久型）铸造96

4.3.3 镁合金的低压铸造99

4.3.4 镁合金的熔模铸造100

4.4 镁合金的压力铸造技术105

4.4.1 镁合金的压铸特性及常用压铸镁合金105

4.4.2 镁合金压铸生产流程及主要工艺参数107

4.4.3 镁合金压铸的发展方向109

5 变形镁合金的熔炼与铸造111

5.1 变形镁合金的熔炼与净化技术111

5.1.1 变形镁合金的净化与变质处理111

5.1.2 变形镁合金的熔炼工艺113

5.2 变形镁合金的半连续铸造117

5.2.1 半连续铸造方法的主要特点117

5.2.2 变形镁合金的半连续铸造工艺118

5.3 变形镁合金板坯的铸轧技术125

5.3.1 双辊铸轧法制备镁合金板坯的基本工艺流程125

5.3.2 双辊铸轧法制备的镁合金板坯的特性125

5.3.3 双辊铸轧镁合金板坯生产线127

5.3.4 镁合金铸轧板坯的热轧工艺参数127

6 镁合金轧制成型技术129

6.1 轧制的基本特点及板带材生产的主要工艺流程129

6.1.1 轧制的基本特点129

6.1.2 镁合金板带材生产主要工艺流程130

6.1.3 镁及镁合金板带材的分类131

6.2 镁及镁合金厚板生产技术132

6.2.1 铸锭（扁锭）准备132

6.2.2 镁及镁合金厚板的热轧工艺135

6.3 镁及镁合金薄板生产技术141

6.3.1 镁及镁合金薄板的主要生产方法141

6.3.2 板坯的加热142

6.3.3 粗轧143

6.3.4 中轧和精轧144

6.3.5 叠轧146

6.3.6 典型轧制工艺举例146

6.3.7 镁合金薄板常见的缺陷及消除方法146

6.4 轧辊的预热、冷却、润滑及辊型控制147

6.4.1 轧制前轧辊的预热147

6.4.2 镁合金轧制时的冷却与润滑148

6.4.3 轧制时的轧辊辊型控制149

6.5 镁合金板带材的热处理、精整、矫直与包装150

6.5.1 热处理150

6.5.2 镁合金板材的剪切151

6.5.3 矫直151

6.6 镁合金板材的力学性能152

7 镁合金的挤压成型技术159

7.1 挤压成型的特点及常用挤压镁合金159

7.1.1 挤压成型的特点159

7.1.2 常用挤压镁合金160

7.2 镁合金的挤压工艺161

7.2.1 镁合金挤压的工艺流程161

7.2.2 挤压前的准备161

7.2.3 主要挤压工艺参数的选择164

7.2.4 挤压法制备镁合金板坯技术169

7.3 镁合金挤压材的热处理与精整矫直170

7.4 镁合金挤压制品的力学性能171

8 镁合金的锻造成型技术175

8.1 镁合金锻造成型特点175

8.1.1 镁合金和铝合金锻造成型的差异175

8.1.2 镁合金的锻造特性175

8.1.3 锻造成型用镁合金176

8.2 镁合金锻造前的准备176

8.2.1 工模具准备176

8.2.2 坯料准备177

8.3 镁合金的锻造工艺178

8.3.1 锻压力的估算178

8.3.2 锻造温度、速度和变形程度179

8.3.3 锻造方案的制定180

8.3.4 模具与润滑181

8.3.5 典型镁合金锻件181

8.4 锻件的切边与精整182

8.5 锻件的热处理182

8.6 锻件的质量控制183

8.6.1 晶粒度控制183

8.6.2 力学性能183

8.6.3 镁及镁合金锻件主要缺陷分析185

9 镁合金的冲压成型技术186

9.1 冷成型186

9.2 热成型187

9.2.1 镁合金板材的热成型性187

9.2.2 弯曲成型190

9.2.3 拉深成型193

9.2.4 拉深技术及装置197

10 镁合金半固态加工技术201

10.1 半固态加工的特点及分类201

10.1.1 半固态加工的主要优点201

10.1.2 半固态成型工艺的分类201

10.1.3 半固态成型镁合金的力学性能202

10.2 几种典型的半固态浆料制备方法204

10.2.1 机械搅拌法204

10.2.2 剪切—冷却—轧制法205

10.2.3 双螺旋搅拌法205

10.2.4 电磁搅拌法206

10.2.5 冷却斜槽法207

10.2.6 流变铸造法207

10.2.7 NRC工艺208

10.2.8 不同液体混合法制备半固态浆料209

10.2.9 浇铸温度控制法209

10.2.10 应力诱发熔体激活法209

10.3 半固态成型工艺及装备210

10.3.1 流变成型210

10.3.2 触变成型211

10.3.3 注射成型211

11 镁合金材料的连接213

11.1 镁及镁合金的焊接213

11.1.1 镁及镁合金的焊接特性213

11.1.2 焊接前的准备215

11.1.3 镁及镁合金的焊接工艺218

11.1.4 镁及镁合金材料的补焊230

11.1.5 镁合金焊后热处理233

11.1.6 镁合金焊接缺陷234

11.1.7 镁合金焊接安全技术235

11.2 粘接235

11.3 机械连接237

11.3.1 铆接237

11.3.2 螺纹连接239

12 镁合金的表面处理242

12.1 镁合金表面处理的意义及主要方法242

12.1.1 镁合金表面处理的意义242

12.1.2 镁合金材料表面强化的主要方法242

12.2 镁合金的表面清理和预处理244

12.2.1 机械清理245

12.2.2 化学清洗248

12.2.3 机械抛光250

12.3 镁合金材料的表面强化改性处理252

12.3.1 镁合金材料的化学氧化处理252

12.3.2 镁合金材料的电化学处理技术257

12.3.3 镁合金材料的微弧氧化技术267

12.3.4 镁合金材料的电镀技术271

12.3.5 镁合金材料含氟协合涂层278

12.4 镁合金表面处理层性能检测方法280

12.4.1 外观检测281

12.4.2 表面层厚度测定方法281

12.4.3 膜层硬度的测量281

12.4.4 涂层结合力或结合强度测试法281

12.4.5 腐蚀试验方法282

13 镁及镁合金材料的安全与防护措施283

13.1 镁及镁合金发生燃烧的化学反应机理283

13.1.1 镁合金发生燃烧的化学反应形式283

13.1.2 不同形态的镁合金产生燃烧的特点283

13.2 镁及镁合金安全生产的条件与要求284

13.2.1 对管理工作的要求284

13.2.2 镁合金安全生产对场地的要求284

13.2.3 对操作人员的要求284

13.2.4 对熔炼设备安全操作的要求285

13.2.5 镁合金压铸生产现场的要求285

13.2.6 镁合金压铸对设备的要求286

13.3 镁及镁合金生产的安全与防护措施287

13.3.1 镁及镁合金熔炼工序的安全与防护措施287

13.3.2 镁及镁合金压铸工序的安全与防护措施288

13.3.3 镁及镁合金热处理的安全与防护措施290

13.3.4 镁及镁合金机械加工的安全与防护措施291

13.3.5 镁及镁合金的存储管理安全与防护措施293

13.3.6 熔渣（淤渣、浮渣）管理的安全与防护措施294

13.4 消防安全防范管理措施294

13.4.1 镁合金安全生产的中心任务294

13.4.2 消防安全管理的主要内容295

13.4.3 安全管理的相关内容295

14 镁材与环境296

14.1 镁的回收296

14.1.1 镁压铸厂的废料回收历史296

14.1.2 废料源296

14.1.3 再生法296

14.1.4 夹杂物和品质评价300

14.2 镁的生命周期评估300

14.2.1 生命周期评估概论300

14.2.2 不同制备方法镁材的生命周期评估301

14.2.3 回收镁的生命周期评估303

14.2.4 产品的成型加工工序的生命周期评估304

14.2.5 使用镁产品的生命周期评估305

14.3 镁产业的环境措施305

14.3.1 SF6覆盖气体的替代措施305

14.3.2 镁金属冶炼与环境306

14.3.3 镁产业的前景307

参考文献308