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。
鎂合金應(yīng)該是工程應(yīng)用中輕的結(jié)構(gòu)金屬材料，但目前它們在重要領(lǐng)域的實際利用并不令人滿意。鎂合金在室溫下強度低，塑性差，直接限制了其大規(guī)模工業(yè)利用。實現(xiàn)商用鎂合金的強度-延展性協(xié)同作用對于制造鎂合金承重部件具有重要意義。近年來，可以使用嚴(yán)重的塑性變形（SPD）工藝來獲得超細(xì)或細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)，從而提高金屬的強度。Koch提到通過高壓扭轉(zhuǎn)（HPT）工藝和等通道角壓（ECAP）工藝生產(chǎn)的超細(xì)晶粒尺寸金屬實現(xiàn)了高強度。研究顯示，在Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金經(jīng)過6次多向鍛造（MDF）后，平均晶粒尺寸從200 μm減小到5.1 μm，屈服強度（YS）、極限抗拉強度（UTS）和失效伸長率（EF）顯著增強。在SPD方法中，MDF工藝可以開發(fā)大尺寸鋼坯，同時具有成本低，操作簡單的優(yōu)點。
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(jìn)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(kuò)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?fàn)t內(nèi)溫度分布均勻，從而控制模鍛空白的加熱溫度。在±5℃范圍內(nèi)。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。
鍛造材料比鑄件更，因為它們具有更好的性能，從而帶來更好的性能。這使得鍛造更適合于面對更高機械載荷的部件。一般來說，鍛造零件也往往比鑄件更厚，尺寸更小。
鎂鍛件是由鍛坯制成的，鍛坯基本上是一根棒或桿，被放入鍛壓機中，然后被壓縮成所需的形狀。由于所有坯料都將成為終鍛件的一部分，因此每一英寸鍛造坯料都需要具有正確的化學(xué)成分，甚至是表面。有兩種類型的鍛坯——鑄態(tài)鍛坯或擠壓鍛坯。鑄態(tài)鍛造原料不太理想，因為鑄造原料往往具有孔隙率，這會導(dǎo)致薄弱點。鑄坯也進(jìn)一步加工，以獲得正確的性能?！拌T態(tài)鎂鍛件需要在鍛造前進(jìn)行全面機加工、均質(zhì)化和超聲波檢測，”美國鎂公司的Rick DeLorme解釋說]。“注意降低應(yīng)變和應(yīng)變率，同時注意在初始鐓鍛期間保持溫度以呈現(xiàn)鍛造結(jié)構(gòu)?！?br/>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(yīng)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(lǐng)域可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料，提高結(jié)構(gòu)的強度與穩(wěn)定性。
它具有的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，適用于一些需要散熱或?qū)щ娦阅艿膽?yīng)用，電子設(shè)備或汽車零部件。
它具有較高的比強度，即單位質(zhì)量下的強度較大，使其成為航空航天、汽車工業(yè)等領(lǐng)域輕量化設(shè)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(jié)構(gòu)剛度要求較高的應(yīng)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(yīng)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(jié)構(gòu)重量，進(jìn)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(jìn)行切削、鉆孔和車削等加工操作，有利于制造復(fù)雜形狀的零部件。
航空航天器的發(fā)動機和動力系統(tǒng)工作在高溫環(huán)境下，因此材料需要具有良好的高溫穩(wěn)定性和抗氧化性。航空航天工業(yè)要求材料具有的耐磨性和疲勞壽命，以確保航空器和航天器的長期可靠運行。
鎂合金常用于飛機的機身結(jié)構(gòu)，如機身壁板、梁和框架等。由于鎂合金的輕質(zhì)化優(yōu)勢，它可以減輕飛機的整體重量，提高燃料效率和飛行性能。
它也被廣泛用于飛機的起落架系統(tǒng)。鎂合金具有的強度和耐腐蝕性，在起落架中可以承受高壓和沖擊載荷，同時也能應(yīng)對復(fù)雜的環(huán)境條件。
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