我們采用兩步MDF工藝和人工時(shí)效，開(kāi)發(fā)了尺寸為100 × 100 × 140 mm3的大型AZ80合金樣品。設(shè)計(jì)的工藝與報(bào)道的MDF和老化工藝不同。T5處理后的試樣具有均勻的力學(xué)性能，極限抗拉強(qiáng)度為430 MPa(工程應(yīng)力)，斷裂延伸率為11.4%，達(dá)到了變形Mg-RE合金的水平。MDF在高溫下提高了樣品的可塑性，從而在180℃具有良好的可偽造性。MDF工藝引入的高密度缺陷包括晶界、位錯(cuò)和層錯(cuò)(SFs)，這些缺陷加速了后續(xù)的老化響應(yīng)。這種良好的強(qiáng)度-塑性協(xié)同作用是由細(xì)晶粒和粗晶粒組成的整體雙峰組織、納米級(jí)β-Mg17Al12析出相以及高密度的位錯(cuò)和層錯(cuò)同時(shí)作用的結(jié)果。由于鎂合金的力學(xué)性能不依賴(lài)于添加特定元素而產(chǎn)生的強(qiáng)化機(jī)制，所設(shè)計(jì)的工藝可以使鎂合金的整體性能受益。本工作為開(kāi)發(fā)用于承重部件的大尺寸鎂合金坯料提供了一條有效途徑。

鎂合金的密度較低，約為鋁合金的2/3，鋼鐵的1/4，因此它是一種非常輕量化的材料，適用于那些對(duì)重量要求較高的應(yīng)用。


它在輕量化的同時(shí)具有較高的強(qiáng)度，使得它在許多工程領(lǐng)域可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料，提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。

它具有的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，適用于一些需要散熱或?qū)щ娦阅艿膽?yīng)用，電子設(shè)備或汽車(chē)零部件。

它具有較高的比強(qiáng)度，即單位質(zhì)量下的強(qiáng)度較大，使其成為航空航天、汽車(chē)工業(yè)等領(lǐng)域輕量化設(shè)計(jì)的理想選擇。


它不僅具有高強(qiáng)度，而且其剛度也較好，這使得它在一些對(duì)結(jié)構(gòu)剛度要求較高的應(yīng)用中表現(xiàn)出色。

它具有較高的強(qiáng)韌性，即在承受一定載荷的情況下不易發(fā)生斷裂或變形，這使得它在高應(yīng)力場(chǎng)合下表現(xiàn)出色。

由于鎂合金的低密度特性，使用它可以大幅降低結(jié)構(gòu)重量，進(jìn)而減少能源消耗、提高運(yùn)載能力，具有顯著的節(jié)能環(huán)保效果。鎂合金的加工性能良好，易于進(jìn)行切削、鉆孔和車(chē)削等加工操作，有利于制造復(fù)雜形狀的零部件。

鎂合金可以通過(guò)壓鑄、擠壓、鍛造等多種成型方法，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀零部件的大規(guī)模生產(chǎn)。鎂合金在高溫下依然具有良好的塑性和抗變形性，有利于熱加工和成形。

科學(xué)家和工程師通過(guò)添加合金元素或進(jìn)行表面處理等方式，有效改善了鎂合金的腐蝕性能，使其適用于更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。


鎂合金是一種環(huán)保材料，它可以與環(huán)境中的氧氣和水進(jìn)行反應(yīng)，生成氧化鎂和氫氣，不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的廢棄物。鎂合金具有很好的可回收性，對(duì)于節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境具有積極意義。

它作為輕量高強(qiáng)的未來(lái)材料之選，具有諸多優(yōu)勢(shì)，包括高強(qiáng)度與輕量化優(yōu)勢(shì)、良好的加工性能和成型性，以及其耐腐蝕性與環(huán)保特點(diǎn)。

這些優(yōu)勢(shì)使得鎂合金在航空航天、汽車(chē)工業(yè)和醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用前景，同時(shí)也為材料科學(xué)領(lǐng)域的研究者帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。