合金化是提升鎂合金塑性的有效方法，起到細(xì)化晶粒、弱化強基面織構(gòu)、強化基面滑移、開啟非基面滑移、誘導(dǎo)孿生的作用。大量研究表明通過添加稀土元素（RE），如Y、Nd、Ce、Gd和Ab等，能夠有效地弱化織構(gòu)，提升室溫塑性。如圖1所示，Mg-0.2Ce合金延伸率高達(dá)~38%，Mg-1.6Zn-0.5Gd合金延伸率達(dá)到~30%。基于滑移基線分析，Gd和Y元素的加入有助于開啟非基面滑移，起到協(xié)調(diào)晶粒c軸應(yīng)變的作用，滿足Von Mises原則，即滿足開啟塑性變形的基本條件：存在至少五個立的滑移系。透射（TEM）分析進一步表明，Gd和Y元素有助于促進非基面滑移，使晶粒發(fā)生旋轉(zhuǎn)并取向隨機，起到弱化基面織構(gòu)的作用。基于多晶彈塑性模型，Mg-1Y合金中非基面滑移的開啟將影響織構(gòu)演變，形成沿RD方向傾斜的雙峰織構(gòu)。
根據(jù)密度泛函理論（DFT），大部分非稀土元素，如Al、Zn或Ag，有助于提升Ⅰ型錐面和Ⅱ型錐面間交滑移激活能壘，阻礙交滑移開啟，通常會對塑性產(chǎn)生不利影響。然而，Mg-3Al-1Zn（AZ31）合金的塑性通常純鎂，歸因于純鎂存在明顯的剪切帶和大量二次孿晶，導(dǎo)致塑性變形不穩(wěn)定，易產(chǎn)生應(yīng)力集中。近期，Ahmad等人使用DFT理論預(yù)測了含有大量新型合金元素（如K、Sr和Li）的三元和四元非稀土Li-Al、Li-Zn基合金的塑性變形能力。通過引入塑性因子χ，對交滑移阻力加以表達(dá)，量化合金元素提升塑性的效果。當(dāng)塑性因子χ= 1時，交滑移速率PB轉(zhuǎn)變速率10倍，足以顯著提升塑性；當(dāng)塑性因子χ< 0時，將對塑性產(chǎn)生不利影響。此研究可進一步預(yù)測含有Sr、Mn、K、Sn、Ca和Zr元素的多元鎂合金的塑性變形行為。通過對比Mg-Al-Zn-Ca-Mn、Mg-Zn-Sr及Mg-Mn-Sr合金實驗結(jié)果，證實了理論的準(zhǔn)確性。
通常，合金化可起到強化基面滑移、激活非基面滑移、加速交滑移、弱化基面織構(gòu)及細(xì)化晶粒等作用，從而減少基面與非基面滑移間CRSS 差值，提升鎂合金塑性。然而，對于大多數(shù)鎂合金而言，仍難以實現(xiàn)強度和塑性的同步提升。為了獲得高強塑性鎂合金，一方面可通過巧妙的合金成分設(shè)計結(jié)合加工工藝，充分發(fā)揮溶質(zhì)原子合金化作用。例如，提升凝固冷卻速度或采用壓力成形促進過飽和固溶體形成，過飽和溶質(zhì)原子不僅可產(chǎn)生額外的固溶強化作用以提高強度，還可以強化軟變形模式（基面滑移或?qū)\生）、促進非基面滑移開啟以提高塑性。此外，采用新型加工工藝，通過巧妙設(shè)計并調(diào)控鎂合金微觀組織，亦可實現(xiàn)強塑性同時提升。近期研究發(fā)現(xiàn)引入異構(gòu)/混晶、梯度/層狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)、形成高密度納米析出相/團簇和納米孿晶是實現(xiàn)金屬結(jié)構(gòu)材料（包含鎂及其合金）強塑性同步提升行之有效的策略。總之，充分發(fā)揮元素合金化作用并引入異構(gòu)組織，有望為發(fā)展高強塑鎂合金及其應(yīng)用開辟新道路。
AZ31合金的實驗數(shù)據(jù)與位錯爬升蠕變方程吻合良好，并提出了AZ31在673 K時考慮擴散、位錯蠕變機制和晶界滑動的蠕變變形機理。然而，由于缺乏關(guān)于AZ31合金晶界滑動作用的實驗信息，因此無法詳細(xì)確定蠕變速率方程中的所有參數(shù)。
劇烈塑性變形技術(shù)[5]的發(fā)展以及這些技術(shù)在鎂合金加工中的應(yīng)用為研究這些具有細(xì)晶甚至超細(xì)晶組織的合金高溫行為提供了機會。
一、鎂合金材料優(yōu)點
1、重量輕
鎂合金作為一種輕質(zhì)金屬結(jié)構(gòu)材料，其密度為鋁的2／3、鋼的1／4；在同等剛性條件下， 1Kg鎂合金的堅固度等于18Kg鋁和2.1Kg鋼，這一特性對于現(xiàn)代手提類產(chǎn)品的重量減輕及車輛能耗減少有重要意義。
2、吸震性能高
鎂有的滯彈吸震性能，可吸收震動與噪音。在相同載荷下，其減振性是鋁的100倍、鈦合金的300~500倍，抗沖擊性是塑料的20倍。用于設(shè)備機殼可減少噪音傳遞、提高防沖擊與防凹陷能力。
3、切削性能良好
鎂有良好的切削性能，能接受較高的切削速度，可減少切削加工時間，延長刀具使用壽命；有優(yōu)良的表面光潔度，并可一次切削獲得，極少出現(xiàn)積屑瘤；有良好的斷屑特性及溫度傳導(dǎo)性，可免于使用冷卻液或潤滑液。
4、再生性
廢舊鎂合金鑄件可再熔化作為AZ91D、AM50或AM60的二次材料進行鑄造。由于壓鑄件的需求不斷增長，可回收的能力是非常重要的，也更符合環(huán)保要求。
鎂（Mg）合金由于其固有的低密度和高比強度，是有前途的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料，特別是在交通運輸和航空航天領(lǐng)域。大多數(shù)高強度鎂合金在室溫下表現(xiàn)出較差的成形性和延展性，這限制了它們的廣泛應(yīng)用。通過適當(dāng)?shù)暮辖鸹O(shè)計和/或精細(xì)的微觀結(jié)構(gòu)控制，一些新開發(fā)的鎂合金包括稀土 (RE) 和不含稀土的鎂合金，在不顯著降低強度的情況下表現(xiàn)出增強的延展性。本文為了找出其中的關(guān)鍵原因，從合金化設(shè)計策略和加工技術(shù)的微觀結(jié)構(gòu)控制等方面回顧了近期關(guān)于韌性鎂合金的研究。在這篇綜述中，本文從合金化設(shè)計策略和通過加工技術(shù)進行的微觀結(jié)構(gòu)控制方面回顧了具有增強延展性的鎂合金的新發(fā)展。它可以通過適當(dāng)?shù)暮辖鸹O(shè)計與智能微結(jié)構(gòu)控制相結(jié)合，為制造具有增強的成形性和延展性的鎂合金提供見解。
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