在当今工业中，镁合金是最轻的金属结构材料，具有良好的综合性能，因此得到了广泛的应用。但是镁合金的化学活性非常高，在熔炼和加工过程中极易氧化甚至发生燃烧，大大降低了镁合金的利用效率。本课题采用合金化阻燃的方法，添加适量的Ca、Ce元素到工业纯镁中，希望得到既具有很好的阻燃性能，又有良好的力学性能的新型镁合金以满足实际结构材料的要求。通过对镁合金燃点的测试、镁合金熔体的氧化膜和表面张力、镁合金固态氧化膜的转变过程、镁合金高温氧化过程中的热力学和动力学方面的分析研究了镁合金的阻燃机理。最后通过对镁合金微观组织和力学性能进行了检测和分析，得出阻燃元素的添加对镁合金其他性能的影响。Mg-Ca-Ce镁合金燃点测试结果表明，在一定范围内随着Ca、Ce元素含量的增加，镁合金的燃点呈上升趋势，Mg-1.2%Ca-1.2%Ce的燃点达到780℃，实现了在大气中熔炼而不发生燃烧现象。应用EDS、 SEM、 XRD对Mg-1.2%Ca-1.2%Ce氧化膜的分析表明，Mg-1.2%Ca-1.2%Ce表面氧化膜主要相为MgO、CaO和Ce2O3，氧化膜表面光滑、致密且与基体具有良好地连接，所以具有很好的阻燃效果。Ca、Ce元素主要富集在镁合金氧化膜表面。氧化膜大致可以分为三层，外层主要是一层稀薄的MgO，中间层主要由MgO-CaO组成的复合氧化膜结构，内层主要为MgO-Ce2O3。Ca、Ce元素含量的增加，镁合金熔体的表面张力呈下降趋势。表面张力的下降使镁合金熔体形成褶皱和裂纹的趋势减缓，从而使镁合金氧化膜更加致密，所以表面张力的下降有利于提高镁合金阻燃性能。添加适量的Ca、Ce元素可以使镁合金晶粒得到细化，组织得到改善。阻燃元素添加到镁合金后，由于由于细晶强化、固溶强化、第二相强化等机制引起的合金的强度和硬度得到了一定的提高。