為了實(shí)現(xiàn)稀土鎂合金大型復(fù)雜主承力鑄件的低成本化，相關(guān)研究人員在材料配方、合金純化和熱處理等方面進(jìn)行了一系列的探索。他們通過改善合金材料的成分比例和純度，優(yōu)化熱處理工藝，提高材料的強(qiáng)度和耐腐蝕性能。同時(shí)，一些科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)還致力于開發(fā)新型稀土鎂合金，通過優(yōu)化合金成分，克服傳統(tǒng)稀土鎂合金的缺點(diǎn)，并提高合金的性能。

關(guān)于SLM制備純Mg、AZ系、ZK系、WE系、Mg-Al系、Mg-Zn系、Mg-Ca系和Mg -Gd系鎂合金的報(bào)道與Al、Ti或Fe合金相比是非常有限的。目前，大部分研究都集中在參數(shù)優(yōu)化、后處理以及納米粒子或元素添加對微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。工藝參數(shù)對SLM制備ZK系鎂合金微觀結(jié)構(gòu)、機(jī)械性能、生物相容性和生物降解的影響已經(jīng)得到了詳細(xì)的研究。 據(jù)稱，通過 SLM 制備的 ZK 系列鎂合金具有良好的力學(xué)性能、良好的生物相容性和相對較低的降解率，這使得該類合金在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中具有廣闊的前景。高成本的 WE 系鎂合金包含稀土 (RE) 元素，它們表現(xiàn)出的生物相容性。值得一提的是，由 SLM 制備的 WE 系列鎂合金也表現(xiàn)出的力學(xué)性能完整性，這歸因于鎂基體中的細(xì)晶結(jié)構(gòu)和均勻分布的第二相顆粒，以及那些釘扎在晶界處的顆粒。近，許多研究人員通過攪拌摩擦加工和熱處理等后處理改變了 Mg-Gd 系鎂合金的微觀結(jié)構(gòu)，使強(qiáng)度顯著增加，但延伸率隨之降低。一些研究人員使用 SLM 在廣泛的加工參數(shù)范圍內(nèi)研究了激光能量輸入對 AZ91D 鎂合金的成形性、致密化、微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響，并建立了適當(dāng)?shù)?SLM 加工圖。此外還有通過添加碳納米管來改變微觀結(jié)構(gòu)演變和細(xì)化 SLM制備AZ31B 鎂合金的晶粒。然而，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，由于致密化的急劇惡化，納米粒子的添加提高了強(qiáng)度，同時(shí)削弱了韌性。AZ 系列鎂合金由于其合金元素的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢而在工業(yè)應(yīng)用中占主導(dǎo)地位。然而，迄今為止已發(fā)表的研究尚未深入研究 SLM 過程中鎂合金的缺陷類型、熔化模式和晶體織構(gòu)。此外，目前 SLMed 鎂合金試件的強(qiáng)度和韌性都比較差，難以應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)應(yīng)用。因此，有必要進(jìn)一步研究SLM沉積的AZ系鎂合金的加工性能和缺陷形成機(jī)制。

Mg-Y-RE-Zr系列鎂稀土合金具有密度低、耐熱性好、抗蠕變性能優(yōu)良等特點(diǎn)，被廣泛用于航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣、衛(wèi)星支架等部件，在航空航天、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。采用鑄造或者鍛造等傳統(tǒng)工藝制造鎂稀土合金大型復(fù)雜構(gòu)件時(shí)，制造周期較長、材料利用率低、易產(chǎn)生成形缺陷，限制了該系列合金在關(guān)鍵領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用。

增材制造是一種利用激光或電弧等作為熱源，通過熔化合金粉末或絲材，在程序控制下逐層堆積出金屬零件的制造技術(shù)。當(dāng)前，鎂稀土合金增材制造的研究主要集中在激光粉末床熔化（LPBF）方面，由于LPBF的冷卻速度極快，沉積層晶粒尺寸能低至數(shù)微米。但由于Y元素與氧較強(qiáng)的親和性以及合金粉末較高的比表面積，LPBF制備的Mg-Y-RE合金中通常會存在嚴(yán)重的Y2O3夾雜，惡化了制件的力學(xué)性能。因此，亟需針對高活性Mg-Y-RE合金展開其他增材制造工藝的探索。

Mg-Y-RE-Zr合金在電弧熔絲增材制造過程中的組織演變機(jī)制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著沉積高度的不斷提高，沉積層的冷卻速度逐漸降低，導(dǎo)致了沉積層晶粒尺寸沿高度方向逐漸粗化。此外，電弧加熱導(dǎo)致的多重?zé)嵫h(huán)會對已沉積層形成“原位固溶”和“原位時(shí)效”的效果。沉積層底部的共晶組織在多重?zé)嵫h(huán)的作用下發(fā)生溶解，隨后稀土元素又在多重?zé)嵫h(huán)的作用下下沉淀析出，在晶界和晶內(nèi)形成了彌散分布的β’和β1相。沉積層組織主要由粗大的α-Mg枝晶和連續(xù)粗大的共晶組織組成，并未發(fā)現(xiàn)稀土沉淀相的存在。

通過壓鑄工藝制備Mg-La-Zn-Zr系鎂合金，考察Zn含量變化對鎂合金組織和性能的影響。壓鑄態(tài)Mg-La-Zn-Zr系合金由基體相α-Mg和La2Mg17相組成，微觀組織由固溶La元素的α-Mg固溶體基體相、富Zr固溶體相和沿晶界呈網(wǎng)狀分布的Mg-Zn-La化合物相組成。隨著Zn含量的增加，Mg-La-Zn-Zr系鎂合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長率、硬度和熱導(dǎo)率出現(xiàn)先增后減的規(guī)律性變化，MgLa3.1Zn0.7Zr0.5合金具有優(yōu)的力學(xué)性能和121.05W/m?k的熱導(dǎo)率。

在我國，的稀土鎂合金以前主應(yīng)用于航空航天、導(dǎo)彈等軍工領(lǐng)域，近年來，鎂合金及鎂基復(fù)合材料已逐步在武器和彈藥上得到成功應(yīng)用，發(fā)展十分迅速。國外鎂合金在武器上應(yīng)用的典型實(shí)例：

(1)美軍正在研制的 21 世紀(jì)士兵武器——理想的單兵綜合作戰(zhàn)系統(tǒng)， 計(jì)劃用鎂合金做殼體等構(gòu)件，使質(zhì)量從8.17 kg降到6.37 kg；

(2)美軍正在研制的水平水陸兩棲突擊車，采用鎂合金做殼體，并采用了的鎂合金表面防護(hù)技術(shù)，經(jīng)試驗(yàn)證明，表面性能良好；

(3)國外已將鎂合金用于次口徑脫殼彈軟殼，穿甲彈彈托；

(4)法國MK50式反坦克槍榴彈部分零件應(yīng)用了鎂合金材料，其全彈質(zhì)量僅為800g；

(5)美國制造的Racegan(強(qiáng)裝藥，戰(zhàn)斗用手槍)扳機(jī)等零件采用鎂合金，重量減輕 45 %，擊發(fā)時(shí)間減少66 % 。