我們采用兩步MDF工藝和人工時效，開發(fā)了尺寸為100 × 100 × 140 mm3的大型AZ80合金樣品。設(shè)計的工藝與報道的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、位錯和層錯(SFs)，這些缺陷加速了后續(xù)的老化響應(yīng)。這種良好的強度-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β-Mg17Al12析出相以及高密度的位錯和層錯同時作用的結(jié)果。由于鎂合金的力學(xué)性能不依賴于添加特定元素而產(chǎn)生的強化機制，所設(shè)計的工藝可以使鎂合金的整體性能受益。本工作為開發(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。
鎂主要被鋁和鋼鐵生產(chǎn)商用作生產(chǎn)汽車部件和其他產(chǎn)品的關(guān)鍵合金元素?？傊?，合金化占全球鎂需求的50%以上。
除了合金之外，鎂的下一個主要市場是近凈形鑄件的生產(chǎn)。例如，鎂是用于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)性方向盤框架的常用材料之一，主要是因為它易于高壓壓鑄(HPDC)[2]。轉(zhuǎn)向柱的圓形形狀固有剛性，彌補了鎂的低剛度（模量）。鎂合金在能量吸收方面也表現(xiàn)良好，這是在車輛碰撞中為乘客提供保護的主要要求。此外，鎂具有良好的減振特性，這對客戶的舒適度至關(guān)重要，而這也是客戶如何看待汽車質(zhì)量的一個主要因素。
鎂的彈性模量（剛度）均為45 吉帕(GPa)。相比之下，鋁為69 GPa，鋼為190-210GPa。許多部件的剛度有限，這是鎂需要克服的一個重大障礙。低剛度材料需要更大的橫截面才能達(dá)到相同的性能。這通常會導(dǎo)致成本增加和部件尺寸變大，從而使部件難以安裝在車輛內(nèi)的允許空間（稱為封裝空間）中。組件成功案例是剛度來自組件固有幾何形狀的設(shè)計，例如車輪或汽車中控臺下方的U 形內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
鍛造鎂合金輪轂市場拓展進展很大，改裝市場已經(jīng)初具規(guī)模，車市場也已經(jīng)實現(xiàn)選配。在汽車上應(yīng)用的中大型鎂合金零部件有儀表盤支架、座椅支架、中控支架、顯示屏支架等，目前中大型鎂合金零部件在汽車領(lǐng)域的覆蓋率還較低，隨著越來越多有設(shè)計能力的公司介入，產(chǎn)品價格降到合理價位，在汽車領(lǐng)域的滲透率將大幅提升。
鎂合金作為一種輕量高強的金屬材料，在工程領(lǐng)域中日益受到關(guān)注和重視。它以其低密度、高比強度和的機械性能成為未來材料之選。鎂合金的背景和意義，介紹鎂合金的特點及其在各個領(lǐng)域的應(yīng)用，以及制備和改進的相關(guān)技術(shù)。通過對鎂合金的全面解析，我們可以更好地了解這一新型材料的潛力和前景。
鎂合金可以通過壓鑄、擠壓、鍛造等多種成型方法，實現(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)家和工程師通過添加合金元素或進行表面處理等方式，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)境中的氧氣和水進行反應(yīng)，生成氧化鎂和氫氣，不會產(chǎn)生對環(huán)境有害的廢棄物。鎂合金具有很好的可回收性，對于節(jié)約資源和保護環(huán)境具有積極意義。
它作為輕量高強的未來材料之選，具有諸多優(yōu)勢，包括高強度與輕量化優(yōu)勢、良好的加工性能和成型性，以及其耐腐蝕性與環(huán)保特點。
這些優(yōu)勢使得鎂合金在航空航天、汽車工業(yè)和醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用前景，同時也為材料科學(xué)領(lǐng)域的研究者帶來了新的挑戰(zhàn)和機遇。
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