关键词： Neodymium alloys  

摘要： The rare earth element Nd is contributed to refine the grains of magnesium alloys，and the mechanical properties can be improved by solution strengthening and precipitation strengthening at room and high temperature. The research on the new type of Nd-containing magnesium alloys with high strength and low cost is increasing gradually. This article reviews the microstructure and mechanical properties of several Nd-containing magnesium alloy systems in detail. The type，structure and distribution of precipitates in different magnesium alloys are systematically analyzed. The effects of precipitates on mechanical properties，corrosion resistance and creep resistance of alloys are discussed. The research status and application prospects of Nd in heat resistant magnesium alloys and biological magnesium alloys are also introduced. Finally，in view of the existing problems in the current research of Nd-containing magnesium alloy，some prospects and suggestions are proposed，in order to provide some reference for the further research of Nd-containing magnesium alloys. © 2024 Editorial Office of Chinese Rare Earths. All rights reserved.

关键词： 镁合金   半固态加工   双峰结构   力学性能  

摘要： 为揭示触变加工Mg-Bi-Sn系合金微观组织与力学性能特点，选取细晶Mg-3Bi-5Sn-2Zn（BTZ352）合金进行半固态触变锻造加工。综合采用OM、SEM、XRD、EPMA和室温拉伸试验，对触变成形BTZ352合金微观组织与力学性能进行表征分析。结果表明，触变锻造BTZ352合金由近球状粗晶和细小二次凝固组织构成，近球状粗晶体积分数与平均尺寸分别为～59.3%与～120.5±6 μm，而二次凝固组织由平均二次枝晶臂间距为～3.2 μm的细小等轴树枝晶与晶间化合物相(Mg3Bi2、Mg2Sn、Mg2Zn和BiSn)构成。触变锻造BTZ352合金中的近球状粗晶与二次凝固组织中细小的等轴树枝晶构成双峰结构。归因于双峰结构中细晶组织显著的晶界强化作用以及粗、细晶区之间的协同作用，触变成形BTZ35A2合金表现出优异的力学性能，其屈服强度和延伸率为分别达到196.5±5 MPa与14.9%±0.6%，较铸态合金分别提升39.7%与12.8%；其断口组织整体上呈现典型穿晶韧性断裂特征。

关键词： 镁合金   动态再结晶模拟   微观组织演变  

摘要： 动态再结晶作为一种有效的软化和晶粒细化机制,一直以来都是热加工领域的研究热点.但金属材料的动态再结晶信息一般只能通过大量的实验获得,近年来,随着计算机的发展,数值模拟技术成为一种有效且可靠的研究动态再结晶的手段,其可以在减少实验的基础上,将结果性实验向过程性实验转移,从而更直观地表征实验结果.本文综述了镁合金动态再结晶模拟研究的各种方法的现状及应用进展,包括人工神经网络法、蒙特卡罗法、元胞自动机法、有限元法和相场法等,讨论了各模拟方法的特点以及局限性,最后提出了进一步的研究方向,以期为镁合金的微观组织演变研究提供更具参考性的方法.

关键词： 激光焊接   AZ31B镁合金   环形光斑   功率调制   组织性能  

摘要： 镁合金激光焊接的关键的缺陷是焊缝成形差、晶粒粗化及接头性能差。本文提出环形光斑光纤激光束与功率正弦调制协同作用的镁合金激光深熔焊新工艺，并深入分析了功率调制参数对AZ31B镁合金对接接头表面成形、显微组织和力学性能的影响。结果表明，与恒功率环形光斑激光焊相比，中心光束功率调制环形光斑激光焊缝上表面塌陷显著改善，且成形均匀。中心光束功率调制环形光斑激光焊时，熔池表面熔融金属波动速度较低，焊接小孔和上表面熔池流动更为稳定，有助于产生均匀的鱼鳞纹焊缝。中心光束功率调制可以改变焊缝显微组织结构，合适的调制频率下焊缝中心细小等轴晶区宽，热影响产生的粗晶区窄；过大的调制频率时，焊缝中心等轴晶区消失，形成大量粗晶区，但晶粒内部形成大量变形晶粒。当中心光束功率调制振幅和频率分别为500 W和200 Hz时，接头抗拉强度高达233.41 MPa，伸长率为9.52%，分别约为母材的82.3%和76%，断口以韧性断裂为主，局部存在解理特征。

关键词： AZ31镁合金   高频率低幅值   强度   塑性   位错密度  

摘要： 商用镁合金的强度和塑性相对较低，且难以同时提高。扭转变形可使材料内部位错等微结构呈梯度变化，各梯度层之间相互协调能够改善镁合金材料的强度和塑性。为了探究循环扭转周期对镁合金材料强度和塑性的影响机制，本文对经高频低幅循环扭转变形处理后的AZ31镁合金棒材开展单轴加载试验和微结构分析。结果表明：随着循环周期的增加，1）镁合金的屈服强度提升，抗压强度先提升后降低，拉伸与压缩屈服强度不对称性降低，拉伸伸长率降低，压缩伸长率未明显变化。2）晶粒尺寸变化较小，孪晶的数量增加，且沿径向梯度分布。3）循环扭转过程中以柱面滑移为主。位错密度增加，且沿半径方向呈逐渐增加的梯度结构。柱面（110）β的位错密度与伸长率的变化呈相反关系。本研究可为扭转变形技术改善AZ31的综合力学性能提供重要的试验数据。

关键词： 搅拌摩擦焊   ZM51镁合金   析出相   拉伸性能   导热性能  

摘要： 本文采用搅拌摩擦焊接（Friction stir welding， FSW）和时效热处理（Aging，AG）成功制备了高强度、高导热的ZM51镁合金接头。FSW过程中，热影响区（Heat affected zone， HAZ）生成了β1’相和β2’析出相，搅拌区（Stirring zone， SZ）和热机械影响区（Thermal-mechanical affected zone， TMAZ）无新相生成。AG后，大量的β1’相和β2’相在SZ和TMAZ中析出，而HAZ中只析出了β2’相。由于析出强化作用，接头的平均显微硬度、屈服强度（Yield strength， YS）和极限抗拉强度（Ultimate tensile strength， UTS）分别达到母材（Base metal， BM）的98%，94%和88%。值得注意的是，TMAZ更容易发生{0001}<11-20>基面滑移和60°/<10-10>、86°/<11-20>孪生，导致接头断于TMAZ。此外，β1’相和β2’相的析出提升了接头的热导率，平均热导率为121.7 W/（m·K），达到BM的112%。

关键词： 稀土镁合金   轧制工艺   成形性能   织构   力学性能  

摘要： 目的 稀土元素由于其独特的化学和物理特性，在镁合金合金化方面受到特别关注，稀土镁合金以较高强度著称，但其基体内的众多缺陷给后续加工带来了巨大挑战。轧制工艺因其能有效提高合金综合性能，可实现镁合金连续化生产而受到广泛关注，但高稀土含量镁合金在轧制过程中容易出现边裂且其强度和塑性难以同时提升。为深入了解稀土镁合金轧制变形的影响因素，探索优异的稀土镁合金轧制工艺，方法 本文综述了近年来稀土镁合金轧制方面的研究进展，介绍了不同轧制工艺下稀土镁合金组织演变及性能变化，同时，论述了当前稀土镁合金轧制工艺的优缺点，对未来稀土镁合金轧制的研究方向进行了展望。结果 近年来采用同步轧制、衬板轧制和电塑性轧制等工艺对稀土镁合金进行研究，得到了高强韧性镁合金，为无边裂或少边裂的镁合金板材的生产奠定了基础。但目前稀土镁合金轧制工艺仍以同步轧制为主，且多数轧制工艺难以同时提升强度与塑性，部分轧制工艺通过再结晶来提高成形性能，但降低了强度。大变形轧制通过晶粒显著细化、高密度位错导致强度提高。但高密度位错和强基面织构等将导致塑性降低。结论 目前对稀土镁合金的同步轧制工艺已有较为系统的研究，但仍需进一步探索合金化以及优异的轧制工艺参数来改善合金性能。此外，稀土镁合金的先进轧制技术研究较少，且多数研究关注于合金的组织和性能优化，未深入研究其组织演化、强化机制以及变形机制，后续需全面的研究先进轧制技术下稀土镁合金的变形机制。

关键词： 镁合金   激光仿生处理   超声冲击仿生处理   微观组织   疲劳裂纹扩展  

摘要： 为了提高镁合金焊接接头在循环载荷下的疲劳性能，研究并对比分析了激光仿生处理和超声冲击仿生处理对AZ31B镁合金TIG焊接接头疲劳裂纹扩展(FCG)行为的影响。结果表明，仿生处理细化了接头表面的晶粒，提高了显微硬度。在裂纹稳定扩展阶段，两种仿生试样均表现出较低的FCG速率和较高的FCG抗性。两种仿生处理方法降低了裂纹萌生的概率，一定程度上促进了裂纹偏转，为改善焊接接头FCG行为提供了新的途径。

关键词： 镁合金   水滑石   原位蒸汽法   耐蚀性能   成膜机理  

摘要： 目的研究原位蒸汽法制备层状双金属氢氧化物(LDH)的反应机理,以及添加Al(NO_(3))_(3)对AZ91D镁合金表面水滑石蒸汽涂层耐蚀性的影响和耐蚀机理。方法在蒸汽源中添加不同浓度的Al(NO_(3))_(3),以提供Al3+,采用原位蒸汽法在150℃下进行5 h水热反应,在AZ91D镁合金表面制备水滑石蒸汽涂层。使用XRD、FT-IR、SEM、EDS等测试手段对水滑石蒸汽涂层进行表征,通过动电位极化、电化学阻抗和盐雾试验,研究水滑石蒸汽涂层的生长机理及腐蚀机理。结果基于不同浓度梯度的Al(NO_(3))_(3),在AZ91D镁合金表面成功制备了水滑石蒸汽涂层,涂层的主要组成物相为Mg(OH)_(2)、Mg-Al-NO_(3)LDH、Mg-Al-CO_(2)LDH。Al(NO_(3))_(3)/LDH相较于未添加Al(NO_(3))_(3)得到的LDH,其生长均匀、结构致密,耐腐蚀性能由大到小的顺序为LDH-100、LDH-200、LDH-50、LDH-20、LDH、AZ91D镁合金。水滑石蒸汽涂层的腐蚀产物主要为Mg(OH)_(2)、MgCO_(3)。结论在添加100 mmol/L的Al(NO_(3))_(3)作为蒸汽源时,充足的Al^(3+)保证了合成结构致密水滑石的需要,副产物最少,且耐蚀性最好。最后,讨论了水滑石蒸汽涂层的生长机理和腐蚀机理。