Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đạt được tiến bộ mới trong việc điều chỉnh độ bền-dẻo của hợp kim magiê

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã có những bước đột phá mới trong việc điều chỉnh sức mạnh và tính dẻo dai của hợp kim manesium.Các hợp kim magiê là một trong những vật liệu cấu trúc kim loại nhẹ nhất: sức mạnh cao thường đến với chi phí của tính dẻo dai thấp, đặc biệt là trong hợp kim cường độ cao không có đất hiếm.

Để giải quyết vấn đề này, một nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu hệ thống các hợp kim dựa trên Mg-Sn-Ca bằng cách điều chỉnh hàm lượng nhôm (Al).Họ đã phân tích mối quan hệ giữa sự tiến hóa cấu trúc vi mô và các tính chất cơ họcCác phát hiện đã được công bố trong Acta Metallurgica Sinica (2020, Vol.56Không.10, trang 1423-1432).

Ba hợp kim Mg‐2.5Sn‐2Ca với 2%, 4% và 9% Al (phần khối lượng) đã được chuẩn bị.Thay đổi hàm lượng Al đã thay đổi loại và phân bố các pha thứ hai quy mô nano, từ đó ảnh hưởng đến hành vi tái kết tinh năng động và mật độ lật, dẫn đến sự đánh đổi giữa độ bền và tính dẻo dai.

Chỉ bằng cách điều chỉnh hàm lượng Al, cùng một hệ thống hợp kim có thể được điều chỉnh liên tục từ một loại cường độ cao (2% Al, phù hợp với các cấu trúc chịu tải) đến một loại độ dẻo cao (9% Al,dễ dàng hơn để hình thành sau đó)Điều này cung cấp một cơ sở trực tiếp cho các ứng dụng kỹ thuật để chọn thành phần phù hợp.

So với hợp kim Mg có chứa đất hiếm (ví dụ, với Gd, Y, Nd), hệ thống Mg-Sn-Ca-Al tránh đất hiếm đắt tiền, giảm đáng kể chi phí nguyên liệu thô.Nghiên cứu này tiết lộ các cơ chế cơ bản mà qua đó hàm lượng Al điều chỉnh tái tinh thể hóaNó cung cấp một con đường thiết kế cấu trúc vi mô có thể thực hiện để phát triển đất hiếm, không có chi phí thấp,Hợp kim magiê có độ bền cao và độ dẻo cao.

Industry experts believe this research promotes practical application of magnesium alloys in lightweight scenarios and lays a foundation for further breaking the strength‑plasticity bottleneck through composite microalloying.