鎂合金輕量化的特質，可應用在飛機、汽車等運輸工具，有助於降低燃油能量消耗，並減緩地球暖化。其在手機及PC等領域的使用比例更逐年增加，目前也展開於燃料電池等氫氣供給來源的應用領域。另外，鎂合金零件也活用於汽車領域，應用在汽車的使用環境非常嚴苛，且所使用的材料，基本上都必須具備高度的耐熱性以及防鏽能力，目前已研發出高耐熱的鎂合金材料，並實際應用在汽車的引擎蓋（Engine Cover）以及變速箱（Mission Case）中。1959年Mazda汽車推出的車款中，就有於變速箱使用鎂合金材料的實際案例。鎂合金除了具有輕量及高強度的特質以外，其散熱特性極佳，電磁波屏蔽（Shield）特性也非常優秀。透過再次融解及精煉之後，相對地容易進行回收。從環保對策、省資源、節能的觀點來看，鎂合金被視為是次世代的關鍵環保材料的確實至名歸。
不過，鎂合金因容易燃燒，具有安全面的問題，且在室溫下的成型以及壓延加工困難，耐腐蝕性低，材料成本高等，成為鎂合金發展時的重要研發課題。鎂合金在結晶結構上係屬異方性，相較於鋁及鐵，鎂合金的延展性較低，特別在常溫下延展性幾乎無法發揮作用。為此，鎂合金產品化時必須採用不會對延展性產生影響的壓鑄（Die-Casting）鑄造法。鎂合金壓延材料若以現行的加工方法製造，必須花費6000日幣/KG，若是鋁合金加工費用只需花費800日幣/KG，並且鋁材料與鎂材料的原材料價格幾乎相同，但鎂合金的壓延加工費用，卻比鋁合金高出了7.5倍之多。
在此背景之下，日本產總研與京都大學合作，於2010年1月發表了可將汎用鎂合金（AZ31等）板材於常溫下成型的新壓延技術，並且也利用常溫成型方式，成功製作出品質極佳的鎂合金寬幅壓延板材（300mm）。產官學研也積極進行合作研發，致力於新合金的研究以及鑄造技術、成型技術、加工技術、表面處理技術的研發。
三、鎂合金材料應用新動向
（一）壓鑄材料的應用
鎂合金材料於汽車零件領域的應用方面，從早期的座椅框架、儀表板，以及於具有耐熱需求的油底殼（Oil Pan）、傳動變速箱等大型壓鑄零件的應用，已經達到實用化的階段，目前車用方向盤也可以看到鎂合金壓鑄產品的應用。不過，現行的鎂合金大型壓鑄零件，主要應用在高級車款，今後若可持續降低製造成本，期待可廣泛應用於一般的大眾車款上。
目前鋁合金的超高真空壓鑄技術已達成熟階段，最近有廠商意識到可將該法則應用在鎂合金的壓鑄法，於是使用高真空壓鑄技術，製造出合金材質的二輪車用輕量後車架（Rear Frame），並且已成功完成量產。該技術所使用的鎂合金為高韌性的AM60B，為避免凝固時出現龜裂問題，藉由板厚均一化技術，並且以角落R部追加Rid的策略，減少凝固收縮的集中度比例。相較於以往所使用A356鋁合金T5處理材料，所研發出產品的比疲勞強度為舊有產品的1.2倍，並且證實可達到輕量化的目標。這是首次將鎂合金材料，使用在電動機車的後車架等重要安全零件的應用，創下全球的新例。
（二）延展材料的應用
於近期所展開的延展材料應用案例方面，最具代表性的實用案例，為使用壓延板材的筆記型電腦外殼。所使用的合金係具有適當強度，且沖壓（Press）加工性極佳的AZ31以及AZ41，且從溶解及鑄造，一直到壓延、沖壓成型，都在日本國內進行。
另外，針對鎂合金振動衰減能力的應用案例部分，目前使用厚度50微米的箔材，以熱作沖壓成形的方式，製作出之揚聲器振動板，也已達到量產階段，且報告指出所使用的材料，僅使用單純的鎂材料以及AZ31而已。雖有專家指出鎂合金的衰減能力偏高，不過若善用該特徵，對於消音目的具有非常好的效果，目前已展開不少相關領域的應用---本文節錄自「材料最前線」專欄，完整資料請見下方附檔。
作者：材網編輯室/工研院材化所
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