室溫下成形性差是限制鎂合金應(yīng)用的關(guān)鍵問題。成形性與大的加工硬化能力和高的拉伸伸長(zhǎng)率密切相關(guān)。

在此，哈爾濱工程大學(xué)張景懷團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種具有異質(zhì)晶粒的 Mg-3Al-1Zn-0.4Mn (wt%) 合金，極限抗拉強(qiáng)度 (UTS) 和屈服強(qiáng)度 (YS) 的差值很大(UTS-YS: 164 MPa) ，并且具有良好的伸長(zhǎng)率（22%）。

研究發(fā)現(xiàn)，大小晶粒的不均勻變形主要受晶粒間尺寸差異的影響，而非織構(gòu)的影響。高應(yīng)變硬化歸因于由于不均勻的微應(yīng)變?cè)诖缶Я：托【ЯＶg的晶界處堆積了幾何必要的位錯(cuò)。隨著拉伸應(yīng)變的增加，非基底位錯(cuò)的比例大大增加，有助于提高延展性。因此，提出了一種通過引入異質(zhì)晶粒結(jié)構(gòu)來提高鎂合金可成形潛力的新策略。

相關(guān)研究成果以題“Unveiling the deformation mechanism of highly deformable magnesium alloy with heterogeneous grains”發(fā)表在國(guó)際著名期刊Scripta Materialia上。

論文鏈接： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359646222004584

圖1 (a) 合金拉伸曲線;(b)UTS YS和伸長(zhǎng)率分布圖;(cd) EBSD。

圖2 織構(gòu)圖。

圖3。變形及滑移分析

圖4。H-AZ31合金的GB滑動(dòng)分析

圖5 透射分析

總之，制備了具有高加工硬化能力（UTS-YS：164 MPa）和高延伸率（~22%）的 H-AZ31 Mg 合金，這顯示出比其他 AZ31 合金具有更高成形性的潛力。晶粒尺寸差異而不是織構(gòu)導(dǎo)致塑性變形過程中的微應(yīng)變不均勻。大晶粒和小晶粒之間的 GB 處的 GND 堆積是高加工硬化的原因。異質(zhì)晶粒引起的變形過程中非基底位錯(cuò)的顯著增加有助于提高延展性。不幸的是，H-AZ31 合金的 YS 相當(dāng)?shù)汀㈩愃频漠愘|(zhì)結(jié)構(gòu)引入高強(qiáng)度鎂合金有望開發(fā)出更理想的具有良好成形性的高性能鎂合金。