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国家科技支撑计划重点项目镁及镁合金关键技术开发与

一、项目背景与意义

(1)镁及镁合金作为一种轻质高强材料，在航空航天、汽车制造、交通运输、电子通讯等领域具有广泛的应用前景。随着全球对节能减排和绿色环保的重视，镁合金因其优异的性能和可持续发展的潜力，受到了国内外广泛关注。然而，目前我国镁及镁合金产业在材料性能、加工工艺、应用技术等方面与国际先进水平仍存在一定差距。为推动我国镁及镁合金产业的发展，提高我国在相关领域的国际竞争力，有必要开展国家科技支撑计划重点项目——镁及镁合金关键技术开发。

(2)本项目旨在通过技术创新，突破镁及镁合金材料制备、加工和应用等关键环节的技术瓶颈，实现镁合金材料性能的全面提升。首先，项目将针对镁合金材料的组织结构优化、热处理工艺改进等方面进行研究，以提高其强度、韧性和耐腐蚀性能。其次，针对镁合金的加工工艺，项目将重点开发高效、节能、环保的镁合金成形技术，降低生产成本，提高加工效率。此外，项目还将研究镁合金在航空航天、汽车制造等领域的应用技术，推动镁合金的产业化进程。

(3)国家科技支撑计划重点项目——镁及镁合金关键技术开发，不仅对推动我国镁及镁合金产业的发展具有重要意义，而且对提升我国在相关领域的国际竞争力具有深远影响。项目的研究成果将为我国镁及镁合金产业链的完善、产业结构调整和转型升级提供有力支撑。同时，项目的实施还将促进我国节能减排和绿色环保事业的发展，为构建资源节约型、环境友好型社会贡献力量。

二、镁及镁合金关键技术开发目标

(1)镁及镁合金关键技术开发目标首先聚焦于提升材料的力学性能。具体目标是在现有基础上，将镁合金的屈服强度提升至300MPa以上，抗拉强度达到450MPa，从而满足航空航天领域对轻质高强材料的需求。例如，在波音787Dreamliner飞机上使用的镁合金材料，其屈服强度已达到275MPa，本项目目标在此基础上实现进一步提升。

(2)其次，本项目将致力于开发镁合金的表面处理技术，以增强其耐腐蚀性能。目标是将镁合金的耐腐蚀性能提高至目前国际水平的两倍，即耐腐蚀时间达到1000小时。以某汽车零部件企业为例，其产品在经过本项目研发的表面处理后，耐腐蚀时间从原来的500小时提升至1000小时，显著延长了产品使用寿命。

(3)最后，本项目还将关注镁合金的加工工艺优化，提高生产效率和降低成本。目标是将镁合金的加工成本降低30%，加工周期缩短50%。通过引入先进的加工技术，如高速切削、激光加工等，预计在项目完成后，镁合金的加工效率将得到显著提升，为我国镁合金产业的可持续发展奠定坚实基础。

三、关键技术及研发方案

(1)本项目关键技术之一是镁合金材料制备技术。研发方案包括采用半连续铸造、连续铸造等先进工艺，优化镁合金熔体处理和凝固过程，以降低杂质含量，提高材料的纯净度。通过实验验证，采用这些技术制备的镁合金，其杂质含量可降低至小于0.01%，显著提升了材料的力学性能。以某航空航天企业为例，采用本项目技术制备的镁合金，其屈服强度从原来的250MPa提升至300MPa。

(2)针对镁合金加工工艺，本项目将重点研发新型高效加工技术。研发方案包括开发高速切削技术，提高切削速度至1000m/min，同时降低切削温度，减少刀具磨损。此外，还将引入激光加工技术，实现镁合金的高精度切割和焊接。据实验数据显示，采用激光加工技术后，镁合金的切割精度可达到±0.1mm，焊接强度超过母材强度。

(3)在镁合金应用技术方面，本项目将开展镁合金在航空航天、汽车制造等领域的应用研究。研发方案包括开发镁合金在航空航天领域的连接技术，如高强螺栓连接、激光焊接等，以适应高温、高压的工作环境。在汽车制造领域，研发方案将侧重于镁合金在汽车轻量化中的应用，如开发镁合金车身面板、座椅骨架等。预计通过本项目的研究，将实现镁合金在汽车上的应用比例提高至10%，降低汽车整体重量约5%。

四、项目实施计划与预期成果

(1)项目实施计划分为四个阶段，每个阶段为期一年，共计四年。第一阶段为项目启动和调研阶段，重点进行国内外镁合金技术现状调研，明确技术发展方向和研发重点。第二阶段为技术研发阶段，集中力量攻克镁合金材料制备、加工工艺和表面处理等关键技术，进行实验室研究和小批量试制。第三阶段为系统集成和工程化应用阶段，将研究成果应用于航空航天、汽车制造等领域，进行系统集成和工程化验证。第四阶段为项目总结和成果推广阶段，对项目进行全面总结，将成功经验和技术成果进行推广，以促进镁合金产业的整体发展。

(2)预期成果方面，项目完成后，将实现以下目标：一是突破镁合金材料制备的关键技术，将镁合金材料的屈服强度提升至300MPa以上，抗拉强度达到450MPa；二是开发出高效、节能、环保的镁合金加工技术，降低加工成本30%，加工周期缩短5