近期,中科院金属研究所材料环境腐蚀研究中心韩恩厚、陈荣石研究员带领博士生闫宏、吴迪在镁合金相平衡热力学原理和相图计算基础上,通过添加适量的稀土元素,如Y、Nd、Gd等,优化轧制工艺、中间退火和轧制后的最终退火工艺,研究了一系列Mg-Zn-RE合金轧制板材的组织、织构和各向异性。相关文章在Materials Science and Engineering A,527(2010)3317-3322上发表。

  结果表明,新合金系不仅具有优良的轧制性能,轧制后获得了均匀的再结晶组织,同时,细小的第二相均匀地分布在基体中(图1)。该合金板材的织构与AZ31板材明显不同,织构中晶粒的c轴向板材的横向偏转±30-45°,类似于等通道制备的AZ31(图1),且织构的强度明显低于轧制AZ31镁合金板材。具有弱基面织构的新型镁合金轧制板材室温下沿板面拉伸时,大部分晶粒的基面滑移都具有高的schmid因子,大量基面滑移被启动,有效协调板材厚度方向的应变,并抑制压缩孪晶的产生,显著提高其伸长率,降低各向异性因子。板材的应变硬化指数(n值)高达0.25-0.29,轧向伸长率约33%;横向伸长率接近50%(图2);表征各向异性的Lankford值(r)很低,仅为0.8到1.3;r值接近1,表明板材在拉深成形过程中产生制耳的可能性小;Erichsen实验表明,该板材的成形性能接近一些典型的铝合金(图3)。IE值约为8,远高于商业镁合金的4,意味着新型板材不仅可以轻易地在平板上进行加强筋、花纹图案、标记等局部成形,而且可以进行飞机和汽车蒙皮等薄板的拉胀成形。