航空航天、武器裝備等重要領域對輕量化材料的需求日益迫切，鎂合金ZA73M鎂合金作為質量輕的金屬結構材料逐漸受到廣泛關注，鎂合金的增材制造也開始受到材料界越來越多的重視。
純鎂由于其強度太低而很少被直接使用，在增材制造中常用鎂合金按牌號分為 AZ系列(AZ31， AZ61，AZ80，AZ91)，ZK系列(ZK60，ZK61)，WE系列(WE43，WE54，WE93)。根據標準 GB/T5153-2016，不同牌號的鎂合金化學成分如表 2所示。AZ系列(Mg-Al-Zn)鎂合金是以 Mg-Al系鎂合金為基礎發(fā)展而來的，適量的 Zn元素添加可以提升試件的抗蠕變性能并減輕鎂合金中的 Fe、Ni等雜質元素對腐蝕性能所造成的不利影響，具有均衡的力學性能和一定的耐腐蝕能力，是目前在增材制造研究中應用廣泛的鎂合金。ZK系列(Mg-Zn-Zr)鎂合金是在Mg-Zn系鎂合金的基礎上添加 Zr元素發(fā)展而來，研究表明鎂中添加 Zr元素后可以有效的細化晶粒，且有著較強的固溶強化作用，提升鎂合金的力學性能，是一種很有研究前景的生物醫(yī)用材料。WE(Mg-RE)系列鎂合金屬于稀土鎂合金，添加稀土元素的鎂合金在室溫下表現(xiàn)出良好的抗蠕變性能和拉伸性能。然而，稀土元素成本較高，目前對增材制造的研究主要集中在 AZ系鎂合金，對其他系合金尤其是稀土鎂合金的增材制造研究較少，開發(fā)低成本、的稀土鎂合金對鎂合金增材制造的研究具有重要意義。
選區(qū)激光熔化技術（SLM）采用激光作為熱源對金屬粉末逐層掃描來獲得設計的金屬零件，適用于制造小體積，結構復雜，對精度要求較高的零件。激光能量密度較高，斑點中心溫度遠鎂合金沸點，在成形過程中常發(fā)生鎂合金蒸發(fā)和元素燒損。另外，實驗結果容易受各種條件（粉末形狀及尺寸、實驗系統(tǒng)、環(huán)境）影響，工藝窗口狹窄，參數選擇不當會導致成形表面質量較差，出現(xiàn)球化和蒸發(fā)等缺陷。
在當今世界能源與環(huán)境問題日益的嚴峻形勢下，鎂合金ZA73M鎂合金在汽車工業(yè)、通訊電子業(yè)和航空航天工業(yè)等領域正得到日益廣泛的應用。我國是世界上鎂礦資源豐富的國家之一，可利用的鎂礦資源產量約占世界總儲量的70%，因而在發(fā)展鎂材料產業(yè)上有顯著的資源優(yōu)勢。
純鎂的密度為1.738 g/cm3，鎂合金的密度也僅為1.75-1.90 g/cm3，約是鋁合金的2/3，鋼的1/4。鎂合金的比強度明顯鋁合金和鋼，比剛度與鋁合金相當，遠遠工程塑料。在當前汽車工業(yè)尤其是新能源汽車行業(yè)大幅發(fā)展的背景下，用鎂合金做結構件可以顯著減輕汽車自重，有效降低燃油消耗，提高燃油經濟性，同時降低污染排放。鎂合金在汽車上具潛力的應用是整體結構部件，如方向盤、發(fā)動機罩、后備行李箱蓋、車頂板、車體加強板、內側車門框架和后部車廂隔板，部分高強耐熱鎂合金甚至可以用于發(fā)動機汽缸體和汽車輪轂。
鎂合金的密度是鋼鐵的1/4、鋁合金的2/3，是輕的金屬結構材料之一，而低的強度和耐蝕性限制了其實際工程應用。通常采用的劇烈塑性變形（SPD）方法對鎂合金強度的大幅提升較為有效，可制備出超細晶強鎂合金。然而，具有密排六方結構鎂合金較差的冷變形能力，需要在較高溫度條件下進行SPD加工處理，易造成晶粒長大，難以獲得超細晶組織。傳統(tǒng)SPD制備的超細晶所形成非平衡晶界會顯著降低鎂合金的耐蝕性。此外，傳統(tǒng)SPD制備的超細晶鎂合金樣品尺寸小，難以在工程中獲得應用。以往研究表明，孿晶組織可用于細化晶粒，提高強度，且孿晶界的能量低，不會對鎂合金耐腐蝕性能造成顯著影響。然而，鎂合金中易啟動的拉伸孿晶界面在應力作用下易長大和合并。因此，高密度超細孿晶組織的制備是亟須解決的關鍵問題。
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