純鎂的強度低，即使是工業(yè)純鎂也如此，而且塑性與加工成形性能差，不能作為結構材料使用，想方設法改變它的這種不盡人意的本性，提高它的這些性能，使它能為人類(lèi)社會(huì )的進(jìn)步與人們生活水平的提高作出更大的貢獻。研究表明，通過(guò)常用的純金屬物理冶金措施，也可在很大程度上提高純鎂與改善它的物理、化學(xué)、力學(xué)與工藝性能，盡管效果并不如鋁及銅的那么大，造成差別的主要原因，在于它們的本性不同，鋁與銅為面心立方晶體結構，而鎂的晶體結構為密集六方。金屬及合金的常規強化方法有：合金化、壓力加工、熱處理、晶粒細化、添加增強材料等，這些方法可以單獨運用，也可以組合運用，都可以大大提高純金屬的力學(xué)性能，或使某些性能得到改善。通常，鎂及鎂合金的強化措施：固溶強化，沉淀（析出）強化，彌散強化，細晶強化，形變強化，復合強化等。

　　固溶強化

　　固溶強化即是向鎂中添加可固溶于鎂的合金化元素如鋁、鋅等，由于合金元素和基體元素鎂的原子半徑和彈性模量的差異，鎂的晶格會(huì )產(chǎn)生相當大的畸變，引發(fā)應力場(chǎng)，阻礙位錯運動(dòng)，從而使基體強化，提高材料的力學(xué)強度。由此可見(jiàn)，溶入的溶質(zhì)原子越多，也就是說(shuō)它的濃度越大；溶質(zhì)與溶劑鎂原子半徑和彈性模量相差越大，合金的強度性能也越高。

　　沉淀（析出）強化

　　此種強化是提高鎂合金強度性能特別是室溫強度的主要機制。在合金中若合金元素如鋁與鋅的固溶度隨著(zhù)溫度的下降而減少，便可以產(chǎn)生時(shí)效強化。將這類(lèi)鎂合金在高溫下加熱一定時(shí)間即進(jìn)行固溶處理，就可以獲得含鋁和/或鋅過(guò)飽和的鎂固溶體，然后在較低的溫度（175℃~200℃）進(jìn)行時(shí)效處理，可從固溶體內析出彌散的沉淀相，產(chǎn)生時(shí)效強化作用。時(shí)效強化效果大小決定于：析出相質(zhì)點(diǎn)直徑、形貌、硬度與基體間界面的性質(zhì)等。較為理想的狀態(tài)：析出質(zhì)點(diǎn)細小，在基體中分布均勻，在晶體上與基體的共格，在溫度升高時(shí)不會(huì )長(cháng)大或不易粗化，如果能形成類(lèi)似于可熱處理強化的鋁合金中的GP區的原子聚集團則更好。

　　彌散強化

　　在鎂合金熔體凝固過(guò)程中形成的彌散相與從固溶中析出的沉淀相不同，它們有相當高的熔點(diǎn)，在鎂基固溶體中的溶解度低，因而在熱力學(xué)上很穩定。在這種彌散強化的鎂合金中，當合金發(fā)生塑性變形時(shí)，彌散質(zhì)點(diǎn)阻礙位錯運動(dòng)，因而合金在較高的溫度仍具有相當高的強度。

　　細晶強化

　　不管什么合金，晶粒細小材料的性能特別是力學(xué)性能總比粗大晶粒材料的高，因此，細化晶粒也是提高鎂合金力學(xué)性能的有效措施。細化鎂合金晶粒的主要方法：向熔體中加鋯，增加異質(zhì)晶核；采用快速凝固。細化鑄造組織具有相當大的強化效果。鎂及鎂合金的晶粒細化劑除鋯外，還有稀土RE、鈣Ca、鍶Sr、硼B、C2Cl6等，用C2Cl6可以同時(shí)達到除氣和細化晶粒的雙重效果，向AZ31鎂合金熔體加入C2Cl6，可形成作為異質(zhì)晶核的Al-C-O化合物質(zhì)點(diǎn)。AZ31合金經(jīng)C2Cl6變質(zhì)處理后，晶粒尺寸由280μm減少到120μm，抗拉強度明顯提高。熱加工等塑性變形也能細化鎂合金晶粒。

　　塑性變形強化

　　鎂、鎂-鋁合金、鎂-鋁-鋅合金、鎂-鋅-鋯合金等都可以通過(guò)熱塑性變形細化晶粒，它們在熱擠壓、軋制時(shí)會(huì )發(fā)生動(dòng)態(tài)再結晶，可使晶粒得到細化；等角擠壓可使鎂合金得到細小的晶粒組織，AZ31合金在160℃~223℃等角擠壓后的晶粒尺寸為0.5μm~3μm。

　　復化強化

　　向鎂及鎂合金中添陶瓷顆粒、纖維或晶須等增強相可顯著(zhù)提高它們的強度、彈性模量，改善它們的耐磨性能和提高高溫強度與抗蠕變性能等，鎂基復合材料有著(zhù)廣泛的應用前景。