耐熱高強(qiáng)度鎂合金heat resisting high strength magne-si itm alloy包括鎂稀土錯(cuò)合金(以ZM3為代表)、鎂欽鋯合金(以ZM6為代表)、鎂欽銀錯(cuò)合金(以英、美的QE22A為代表)和鎂社錯(cuò)合金(以美國(guó)的HK31 A為代表)。在較高溫度下仍可保持較高的強(qiáng)度，可以在200-- 370℃的溫度下長(zhǎng)期工作。

鎂合金憑借其低密度、高比強(qiáng)度、高比模量、良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性、的電磁屏蔽性和減震性、易于回收等優(yōu)勢(shì)，在航空航天、武器裝備、3C民用、汽車等領(lǐng)域有的應(yīng)用前景。

然而鎂合金存在強(qiáng)度低、耐腐蝕性差、成型性能差、成本高昂等特點(diǎn)，嚴(yán)重阻礙了鎂合金的推廣和應(yīng)用。

近日，中鋁輕研在鎂合金領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，解決了鎂合金板材在變形過(guò)程中的組織調(diào)控問(wèn)題，工業(yè)化實(shí)現(xiàn)鎂合金的超細(xì)晶化，成功制備出兼顧強(qiáng)度與塑性的高強(qiáng)韌鎂合金，讓以鎂代鋼成為可能。

該鎂合金的抗拉強(qiáng)度超過(guò)400MPa，屈服強(qiáng)度高達(dá)360MPa，同時(shí)延伸率達(dá)到了13.9%。

高強(qiáng)鎂合金材料是支撐航空航天、新一代武器裝備、高速列車以及新能源汽車等裝備不斷升級(jí)發(fā)展的基礎(chǔ)材料，具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著我國(guó)裝備對(duì)輕質(zhì)鎂合金的化、構(gòu)件大型化需求日益，強(qiáng)度不足嚴(yán)重制約鎂合金材料在上述領(lǐng)域的應(yīng)用以及終端產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

現(xiàn)有鎂合金材料抗強(qiáng)度大多在250-350MPa之間，通過(guò)大塑性變形技術(shù)（SPD）可以細(xì)化合金晶粒，但在斷裂韌性以及性能穩(wěn)定性等方面還有明顯不足。稀土元素可以顯著改善鎂合金的鑄造性能、力學(xué)性能、耐腐蝕性能以及耐高溫性能，而高強(qiáng)度的鎂-稀土合金的成本較高，無(wú)法大規(guī)模民用。

傳統(tǒng)鎂合金的力學(xué)性能較差，如何低成本地制備出高強(qiáng)韌兼?zhèn)涞淖冃捂V合金材料，是本領(lǐng)域的瓶頸問(wèn)題。

高強(qiáng)度、高韌性鎂合金是今后研究的熱點(diǎn)。為了提高鎂合金的力學(xué)性能，包括合金化、變形和熱處理，人們已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)十年的系統(tǒng)研究。稀土合金化是提高鎂合金強(qiáng)度常用的方法，其強(qiáng)化機(jī)制為析出硬化強(qiáng)化和固溶強(qiáng)化。然而，典型的高強(qiáng)度鎂合金具有較高的稀土(RE)添加量(RE> wt%)。例如，Li等開(kāi)發(fā)了一種屈服強(qiáng)度(YS)為470 MPa，伸長(zhǎng)率為4.5%的高強(qiáng)度Mg-13Gd合金。Yu等人提到Mg-11.7Gd-4.9Y-0.3Zr合金，在所有Mg-RE合金中屈服強(qiáng)度高(500 MPa)，但伸長(zhǎng)率僅為2.5%。這些合金強(qiáng)度高，塑性低，稀土含量高，成本高。低合金化條件下的鎂合金是目前研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。Mg-Zn-Mn-Sn合金以其較高的抗拉強(qiáng)度和較低的生產(chǎn)成本在該領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。Chen等人通過(guò)添加Sn對(duì)Mg-Zn-Mn-Ca合金的力學(xué)行為進(jìn)行了研究，得到了抗拉強(qiáng)度為332 MPa，伸長(zhǎng)率為10.0%的高強(qiáng)度高塑性合金。Zhao等人報(bào)道了Mg-Zn-Mn-Sn-Gd合金在強(qiáng)度和塑性之間的良好平衡。盡管如此，由于稀土元素的加入，在凝固過(guò)程中形成了高熔點(diǎn)的金屬間化合物MgSnRE相，其尺寸普遍較粗且難以控制，嚴(yán)重影響了合金的性能。

鎂合金可以通過(guò)壓鑄、擠壓、鍛造等多種成型方法，實(shí)現(xiàn)復(fù)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(xué)家和工程師通過(guò)添加合金元素或進(jìn)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(yīng)用場(chǎng)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(jìn)行反應(yīng)，生成氧化鎂和氫氣，不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的廢棄物。鎂合金具有很好的可回收性，對(duì)于節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境具有積極意義。

它作為輕量高強(qiáng)的未來(lái)材料之選，具有諸多優(yōu)勢(shì)，包括高強(qiáng)度與輕量化優(yōu)勢(shì)、良好的加工性能和成型性，以及其耐腐蝕性與環(huán)保特點(diǎn)。

這些優(yōu)勢(shì)使得鎂合金在航空航天、汽車工業(yè)和醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用前景，同時(shí)也為材料科學(xué)領(lǐng)域的研究者帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。