就航空材料而言，結(jié)構(gòu)減重和結(jié)構(gòu)承載與功能一體化是飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)材料發(fā)展的重要方向。鎂由于其低密度、高比強(qiáng)度的特性使得其很早就在航空工業(yè)上得到應(yīng)用。航空材料減重帶來的經(jīng)濟(jì)效益和性能的改善十分顯著，商用飛機(jī)與汽車減重相同重量帶來的燃油費(fèi)用節(jié)省，前者是后者的近100倍。而戰(zhàn)斗機(jī)的燃油費(fèi)用節(jié)省又是商用飛機(jī)的近10倍，更重要的是其機(jī)動性能改善可以提高其戰(zhàn)斗力和生存能力。正因?yàn)槿绱耍娇展I(yè)才會采取各種措施增加鎂合金的用量。

鑄造鎂合金比變形鎂合金使用的更多。鑄造鎂合金是航空工業(yè)中應(yīng)用廣泛的一種輕合金。用鎂合金鑄件代替鋁合金鑄件,在強(qiáng)度相等的條件下,可以使工件重量減輕百分之二十五到百分之三十。鎂合金和鋁合金一樣,根據(jù)加工方法可以分為變形(壓力加工)鎂合金和鑄造鎂合金兩大類。這些年來,隨著壓鑄技術(shù)的發(fā)展,壓鑄鎂合金已成為鎂合金應(yīng)用的主要領(lǐng)域。此外,鎂合金作為犧牲陽極其用途也有了很大的發(fā)展。

鎂屬于輕金屬,屬鎂為銀白色,在空氣中極易被氧化,形成一層薄氧化膜,可以防止其進(jìn)一步氧化。

鎂化學(xué)活性很高,在自然界中很難遇到純鎂礦。在海水中以氯化物存在,約含百分之零點(diǎn)一四,在地殼中以光鹵石、菱鎂礦、白云石和一些其他化合物形式存在,含量達(dá)到百分之二點(diǎn)三五。

鎂合金是以鎂為基體，同時加入其他元素合金化而成，能夠改善材料的物理、力學(xué)、熱力學(xué)、耐腐蝕等性能，從而滿足不同領(lǐng)域及工作環(huán)境的需求 。稀土元素能夠在一定程度上改善鎂合金的熔體凈化效果和鑄造能力，同時能夠優(yōu)化組織，提高材料的力學(xué)性能及抗氧化和抗蠕變性能 ，使鎂合金強(qiáng)度提高1.5~2.5倍，極限工作溫度提升至350℃，且耐蝕性能顯著提升，拓展了鎂合金的應(yīng)用領(lǐng)域。Gd對鎂合金具有顯著的強(qiáng)化效果，但其高昂的價格限制了Mg-Gd系合金的應(yīng)用與推廣，因此，需要尋找到與Gd作用相似且廉價的合金化元素。Er在鎂合金中與Gd具有類似的作用，這使得新型含Er鑄造鎂合金的應(yīng)用成為可能，且價格低廉，目前已開發(fā)出了一系列具有較高強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性的含Er鑄造鎂合金。本課題綜述了Er對鑄造鎂合金熔體、組織與性能的影響規(guī)律及其作用原理，構(gòu)建了含Er稀土鎂合金固溶度變化簡易模型，展望了含Er鎂合金未來的研究方向。