2026-05-22
นักวิจัยชาวจีนได้สร้างความก้าวหน้าครั้งใหม่ในการปรับความแข็งแรงและความเป็นพลาสติกของโลหะผสมแมนีเซียม เนื่องจากความต้องการน้ำหนักเบาเพิ่มขึ้นในการบินและอวกาศ การขนส่งทางรถไฟ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โลหะผสมแมกนีเซียมซึ่งเป็นหนึ่งในวัสดุโครงสร้างโลหะที่เบาที่สุด ต้องเผชิญกับความท้าทายร่วมกัน: ความแข็งแรงสูงมักจะมาพร้อมกับต้นทุนของความเป็นพลาสติกต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูงที่ปราศจากธาตุหายาก
เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ทีมวิจัยได้ศึกษาโลหะผสมที่มี Mg‑Sn‑Ca อย่างเป็นระบบโดยการปรับปริมาณอะลูมิเนียม (Al) พวกเขาวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างวิวัฒนาการของโครงสร้างจุลภาคและสมบัติเชิงกล การค้นพบนี้ตีพิมพ์ใน Acta Metallurgica Sinica (2020, Vol.56, No.10, pp.1423-1432)
เตรียมโลหะผสม Mg‑2.5Sn‑2Ca สามตัวที่มี Al 2%, 4% และ 9% (เศษส่วนมวล) โครงสร้างจุลภาคและการตอบสนองทางกลของพวกมันถูกเปรียบเทียบในสถานะแบบหล่อและแบบอัดขึ้นรูป การเปลี่ยนปริมาณ Al เปลี่ยนแปลงประเภทและการกระจายของเฟสที่สองในระดับนาโน ซึ่งจะส่งผลต่อพฤติกรรมการตกผลึกซ้ำแบบไดนามิกและความหนาแน่นของการเคลื่อนที่ ซึ่งนำไปสู่การแลกเปลี่ยนที่คาดเดาได้ระหว่างความแข็งแรงและความเป็นพลาสติก
เพียงปรับปริมาณอัล ระบบโลหะผสมเดียวกันก็สามารถปรับได้อย่างต่อเนื่องจากประเภทความแข็งแรงสูง (2% อัล เหมาะสำหรับโครงสร้างรับน้ำหนัก) ไปจนถึงประเภทพลาสติกสูง (9% อัล ง่ายกว่าสำหรับการขึ้นรูปในภายหลัง) นี่เป็นพื้นฐานโดยตรงสำหรับการใช้งานทางวิศวกรรมในการเลือกองค์ประกอบที่เหมาะสม
เมื่อเปรียบเทียบกับโลหะผสม Mg ที่ประกอบด้วยธาตุหายาก (เช่น Gd, Y, Nd) ระบบ Mg‑Sn‑Ca‑Al หลีกเลี่ยงธาตุหายากที่มีราคาแพง ซึ่งช่วยลดต้นทุนวัตถุดิบได้อย่างมาก การศึกษานี้เผยให้เห็นกลไกพื้นฐานที่ปริมาณ Al ปรับการตกผลึกซ้ำ ความหนาแน่นของการเคลื่อนที่ และขนาดเกรนผ่านการควบคุมระยะที่สองระดับนาโน โดยนำเสนอเส้นทางการออกแบบโครงสร้างจุลภาคที่นำไปใช้ได้จริงสำหรับการพัฒนาแมกนีเซียมอัลลอยด์ที่มีต้นทุนต่ำ ไม่ใช่ธาตุหายาก มีความแข็งแรงสูง และมีความเป็นพลาสติกสูง
ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมเชื่อว่างานวิจัยนี้ส่งเสริมการใช้งานแมกนีเซียมอัลลอยด์ในทางปฏิบัติในสถานการณ์น้ำหนักเบา และวางรากฐานสำหรับการทำลายจุดคอขวดด้านความแข็งแกร่งของพลาสติกผ่านคอมโพสิตไมโครอัลลอยด์
ส่งข้อสอบของคุณตรงมาหาเรา
