镁合金有诸多优良性能如高比强度，良好的铸造性能及阻尼性能， 作为轻量化结构材料在交通运输业及航空业有广泛的应用前景。为了拓宽镁合金的应用前景，过去在如何进一步提高镁合金的高温性能和如何进一步改善镁合金的室温塑性与成型性方面进行了大量的研究。镁合金除了在结构方面的应用外，它们也可被开发为功能材料应用于相关领域。基于镁合金自身的腐蚀特点、良好的生物相容性与人体骨骼相近的弹性模量，其被研究开发为可降解医用材料应用于体内。除医疗方面的功能性应用外，镁合金在作为电池阳极材料和储氢材料方面也表现出巨大的潜在应用前景。

       遗憾的是镁合金还存在几个方面的应用瓶颈，如室温塑性及成型差、形变不对称性、强度低。作为潜在医疗植入降解材料，其降解速度又过快。为了解决这些问题， 促进镁合金的广泛应用， 开发高性能镁合金结构材料及其功能材料已成为当前材料科学、生物科学及能源领域的研究热点。

       因此，为了解镁合金开发及其应用方面的最新进展及考虑到进一步拓宽镁合金应用的重要性，我们推出了就镁合金开发、加工工艺、合金的表面处理、及作为储氢材料的专刊。本专刊共收录了17篇论文，包括1篇镁合金表面处理综述及16篇研究论文。希望通过本专刊收录的论文能够帮助相关研究人员对镁合金作为结构材料及功能材料的研究进展方面有综合全面的了解。

本文在初始具有横向 (TD) 分裂织构的 Mg–1.3wt%Zn–0.2wt%RE–0.3wt%Zr (ZEK100) 合金板材上进行了弯曲和拉伸变形，研究了弯曲和拉伸变形对试样织构形成和室温可成形性的影响。经受过3次弯曲和拉伸变形的试样表现出极好的 Erichsen 值，达到了 9.6 mm。然而，在经过7次变形的试样中，研究观察到 Erichsen 值的下降。随着变形次数的增加，样品表面上形成轧制方向的分裂织构。相反，清晰的横向分裂纹理保留在试样中心部分。结果表明，随着变形次数的增加，样品在宏观上形成了四极纹理。四极结构的形成降低了材料的各向异性，这是拉伸成形性提高的主要原因。相比之下，表面附近粗晶粒的产生是经受7次变形的试样拉伸成形性下降的直接原因。

镁是最轻的金属结构材料。然而，镁合金板材具有织构强，室温成形性差的瓶颈难题，限制其广泛应用。虽然研究发现在Mg–Zn–Zr合金体系同添加钙或钆能弱化织构，提高成形性，但这两种元素添加后对的效果尚未有过系统比较和研究。本文旨在展现微合金添加钆和钙对于显微结构和力学性能的影响规律。本文发现，Mg–Zn–Gd–Zr 与 Mg–Zn–Ca–Zr轧板有类似的弱织构，但是Mg–Zn–Gd–Zr轧板的延伸率和成形性高于Mg–Zn–Ca–Zr。当在Mg–1Zn–0.5Zr合金中添加0.4wt%钆、0.2wt%钙时能获得最高的室温延伸率，其深冲成形性可以和铝合金板材6016相媲美。当钙的含量从0.2wt%提升至0.5wt%后，合金板材的延伸率与成形性下降，其主要原因是钙的过量添加导致了晶界脆化，降低了晶界韧性从而裂纹容易从晶界处萌生并扩展。

本文采用无压浸渗法将 Mg 浸渗到多孔Ti₂AlN_x (x = 0.9, 1.0) 预制体中，制备了N缺位Ti₂AlN MAX相增强的三维双连续网络结构的镁基复合材料。将二维和三维表征相结合，讨论了其力学性能镁基复合材料。将二维和三维表征相结合，讨论了其力学性能与显微组织的关系。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜分析，未发现预制体中有杂质相。三维重构结果表明，Ti₂AlN_x预制体为疏松多孔结构，孔洞分布均匀，内部为连续互通的网络结构，是熔融态Mg进入预制体内部的主要通道。研究发现，Ti₂AlN_x中的N空位和晶粒尺寸效应导致复合材料的力学性能降低，尤其是压缩屈服强度和显微硬度。Ti₂AlN_0.9/Mg的压缩屈服强度和显微硬度分别为353 MPa和1.12 GPa，分别比Ti₂AlN/Mg低了8.55%和6.67%。复合材料中连续的骨架结构和较强的界面结合强度，使得塑性Mg基体有效阻止了Ti₂AlN_x中的裂纹的扩展。此外，压缩试验结果表明，Ti₂AlN和Mg间没有发生界面脱粘，两者均有效地参与了变形，Ti₂AlN相出现了典型的分层，Mg发生强烈的塑性变形。因此，本研究表明，可以通过控制Ti₂AlN中的N缺位和层次结构来调节Ti₂AlN/Mg复合材料的力学性能。

镁合金因为其低密度和高比强度，成为新一代的结构材料。对比钢铁和铝合金，镁合金板材的弯曲成型性能相对较差。对于如何提高其成型性能成为了近年来的研究重点。表面纳米化是一种有效提高镁合金强度和表面硬度的手段，然后镁合金在表面纳米化之后，其塑性会明显降低，从而影响成型性能。 本文通过超声喷丸的方式，在镁合金的表面制备了不同厚度（51–145 µm）的纳米层，研究了表面纳米化之后的AZ31镁合金板材的V型弯曲性能。通过研究发现，双面纳米化处理的镁合金表现出和未处理相近的弯曲性能。同时，单面处理的板材表现出优于未处理板材的弯曲性能。当纳米层在弯曲过程中位于单侧处理的板材的内测，其改变了板材中性层在弯曲过程中的外移趋势，从而提高了弯曲性能，研究表明这种提高是非常有限的。在超声喷丸5 min处理的板材中，其中性层偏移最少，更厚的纳米层使得中性层偏至板材内测，从而降低弯曲性能。当纳米层在弯曲过程中位于板材的外层时，板材的弯曲性能也得以提高并且提高程度随着纳米层厚度的增加而增加。这是因为纳米材料在弯曲过程中导致了应力应变的再分布。在板材外层增加纳米层后，其弯曲顶端得到了应力更大应变更小的一种分布情况，而这种分布有利于纳米化后的板材的弯曲，从而阻止了裂纹的产生，提高了弯曲性能。

等离子电解氧化技术因其工艺简单、电解液环保、硬度高、涂层结合力等优异性能而受到广泛关注。但由于强放电和气体的逸出造成涂层多孔，在长时间的腐蚀过程中很容易丧失对基体的保护能力。因此将碳酸盐添加到硅酸盐体系电解质中以提高 Mg–9Li–3Al (wt%, LA93) 合金上等离子电解氧化涂层的耐腐蚀性。采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射和X射线光电子能谱研究了碳酸盐对涂层形貌、结构和相组成的影响。涂层的耐腐蚀性通过电化学实验、析氢和浸渍试验来评价。结果表明，碳酸盐的加入导致涂层更致密，硬度增加，并形成了耐腐蚀的Li₂CO₃相。电化学实验表明，与不含碳酸盐的涂层相比，碳酸盐涂层的腐蚀电位正移（24 mV），腐蚀电流密度降低了约一个数量级。添加碳酸盐的涂层具有较高的耐腐蚀性和长期保护能力。