鎂合金作為目前工程應(yīng)用領(lǐng)域最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料（2022金屬材料分析測試與模擬計算大會），滿足航空航天、軌道交通等領(lǐng)域中長期減重計劃要求，具有廣闊的應(yīng)用前景。然而與鋼鐵、鋁合金等傳統(tǒng)金屬材料相比，鎂合金存在一些明顯的性能不足問題，如絕對工程強度低，極大地限制了其在上述領(lǐng)域的規(guī)?；瘧?yīng)用。近年來，我國高端裝備對輕質(zhì)鎂合金的高性能化、構(gòu)件大型化的要求越來越突出，發(fā)展工程應(yīng)用的大尺寸高強、超高強的鎂合金材料已成為重中之重。
記者從沈陽化工大學(xué)了解到，近期該校機械與動力工程學(xué)院李榮廣教授團隊提出了“充分利用強織構(gòu)與高密度納米沉淀相結(jié)合的強化方法制備大尺寸高性能Mg-Gd二元合金棒材”“利用納米亞結(jié)構(gòu)界面偏聚結(jié)合高密度納米團簇強化機理制備高性能Mg-Gd二元合金板材”等學(xué)術(shù)觀點，研究成果為制備超高強鎂合金材料提供了基礎(chǔ)理論指導(dǎo)。相關(guān)研究成果于近期發(fā)表在《材料研究快報》上。
針對大尺寸高性能鎂合金棒材的制備技術(shù)和強韌化機制研究，李榮廣教授團隊與東北大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)、西安交通大學(xué)等科研單位合作，采用低溫小擠壓比擠壓工藝，結(jié)合時效工藝，制備出大尺寸混晶組織Mg-13Gd二元鎂合金棒材，其屈服強度可達470兆帕。研究發(fā)現(xiàn)混晶組織鎂合金的高強度主要依靠拉長晶粒內(nèi)部的高密度納米級沉淀與強織構(gòu)的共同作用。針對鎂合金板材的增強增塑機制，團隊深入分析了超細晶鎂稀土合金的塑性變形特點，采用270攝氏度單道次軋制60%后再對超細晶組織鎂稀土合金進行加工的方法，發(fā)現(xiàn)該工藝制備的Mg-15Gd二元合金板材的屈服強度大于500兆帕，該軋制態(tài)合金在時效后還表現(xiàn)出織構(gòu)增強的趨勢。軋制工藝促使超細晶合金中細晶粒內(nèi)部形成高體積分?jǐn)?shù)的小角度界面和高密度的位錯，這些高密度位錯在時效過程中能有效促使晶內(nèi)形成高密度的納米團簇。研究結(jié)果表明，該鎂合金（2022金屬材料分析測試與模擬計算大會）較高的屈服強度是由于高含量的亞結(jié)構(gòu)界面及界面Gd偏聚、高密度的納米團簇、高密度的亞微米動態(tài)沉淀以及較強織構(gòu)共同作用的結(jié)果。同時，更多小角度界面和納米團簇的形成也有利于基體彈性畸變的降低，進而促進了該合金塑性的提高。
1880
0 
分享 0
舉報 0
收藏 0
反對 0
點贊 0
中冶有色技術(shù)平臺
