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性能，極限抗拉強度為430 MPa(工程應力)，斷裂延伸率為11.4%，達到了變形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。這種良好的強度-塑性協(xié)同作用是由細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果。由于鎂合金的力學性能不依賴于添加特定元素而產(chǎn)生的強化機制，所設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。
鎂合金鍛造的主要特點在于其變形溫度范圍較為狹窄，通常為70℃左右。通常情況下，在進行鍛造時需要使用更高的溫度，一般要將空白材料盡可能加熱到高溫度，以擴大鍛造溫度的范圍，這一過程一般在150℃以下完成。為了防止過熱，加熱均勻，需要在有強制空氣循環(huán)的電爐中加熱，以加速熱量傳遞，使爐內溫度分布均勻，從而控制模鍛空白的加熱溫度。在±5℃范圍內。另外，鎂合金在低速情況下表現(xiàn)出非常高的熱塑性。為了避免裂紋，好用液壓機鍛造，也可以用機械壓力機和螺旋壓力機鍛造，但不建議用錘模鍛造。
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到相同的性能。這通常會導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計，例如車輪或汽車中控臺下方的U 形內部結構。
鎂合金作為一種輕量高強的金屬材料，在工程領域中日益受到關注和重視。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域的應用，以及制備和改進的相關技術。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，適用于那些對重量要求較高的應用。
它在輕量化的同時具有較高的強度，使得它在許多工程領域可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料，提高結構的強度與穩(wěn)定性。
它具有的導熱性和導電性，適用于一些需要散熱或導電性能的應用，電子設備或汽車零部件。
它具有較高的比強度，即單位質量下的強度較大，使其成為航空航天、汽車工業(yè)等領域輕量化設計的理想選擇。
它不僅具有高強度，而且其剛度也較好，這使得它在一些對結構剛度要求較高的應用中表現(xiàn)出色。
它具有較高的強韌性，即在承受一定載荷的情況下不易發(fā)生斷裂或變形，這使得它在高應力場合下表現(xiàn)出色。
由于鎂合金的低密度特性，使用它可以大幅降低結構重量，進而減少能源消耗、提高運載能力，具有顯著的節(jié)能環(huán)保效果。鎂合金的加工性能良好，易于進行切削、鉆孔和車削等加工操作，有利于制造復雜形狀的零部件。
鎂合金可以通過壓鑄、擠壓、鍛造等多種成型方法，實現(xiàn)復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，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)療設備等領域擁有廣泛的應用前景，同時也為材料科學領域的研究者帶來了新的挑戰(zhàn)和機遇。
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