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2025年45卷第6期

专题·超轻金属材料
强化固溶-蠕变时效处理对Al-Cu-Li合金组织性能影响 AI导读

“最新研究发现，强化固溶-蠕变时效处理显著提升Al-Cu-Li-Sc-Ag合金力学性能，为合金应用提供新方案。”

刘忠侠, 杨瑞宾, 张保丰, 张茗语, 王敬业, 崔云浩, 王雁梓, 白彪新, 张国鹏

DOI：10.15980/j.tzzz.T20250139

摘要：研究了常规固溶-峰值时效处理（T6工艺）和强化固溶-蠕变时效处理工艺对Al-Cu-Li-Sc-Ag合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明，强化固溶处理促进了初生T₁和θ相的溶解，增加了溶质在基体中的过饱和度。蠕变时效的外加应力可以通过促进原子扩散降低T₁相形核的势垒（蠕变应力低于屈服强度），或引入大量位错提高T₁相的形核率（蠕变应力高于屈服强度）等机制促进T₁相的析出，抑制δ'相的析出。因此，强化固溶-蠕变时效联合处理明显提高了合金的力学性能。相较于常规固溶-峰值时效合金，强化固溶-蠕变时效合金的屈服强度、微屈服强度、抗拉强度和伸长率分别提高了27.0%、45.3%、23.9%和113.0%。强化固溶-蠕变时效处理对微屈服强度的提高更显著，可以有效改善合金的尺寸稳定性。
关键词：Al-Cu-Li合金;强化固溶;蠕变时效;微观组织;力学性能

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更新时间：2025-06-18
半固态成形镁稀土系镁合金研究进展 AI导读

“在镁稀土合金轻质高强零部件制造领域，专家综述了半固态成形技术的研究进展，为突破成形技术限制提供解决方案。”

汪存龙, 王翔宇, 谢赫, 刘文才, 张亮, 吴国华

DOI：10.15980/j.tzzz.Z20240036

摘要：高性能镁稀土合金由于具备良好的室温和高温力学性能而受到广泛关注，但成形技术限制了其大规模应用。半固态成形技术在镁稀土合金中有望突破其在轻质高强关键零部件的应用，以充分发挥镁稀土合金的性能优势。综述了近年来国内外针对半固态成形镁稀土合金的成分设计、浆料制备方法及成形技术等，总结了半固态成形镁稀土合金的力学和服役性能，并展望了半固态成形镁稀土合金在研究和应用中可能存在的问题和未来的发展方向。
关键词：镁稀土合金;半固态成形;力学性能;半固态浆料

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更新时间：2025-06-18
Ca对铸态Mg-5Li-1Al-0.25Zr-0.01Sc合金组织及力学性能的影响 AI导读

“在轻质合金领域，研究者发现微量Zr、Sc、Ca元素添加可优化Mg-5Li-1Al合金组织和力学性能。”

王丞, 边丽萍, 魏军祥, 胡永茂

DOI：10.15980/j.tzzz.T20240134

摘要：考察了微量Zr、Sc、Ca元素添加对铸态Mg-5Li-1Al合金组织和力学性能的影响。结果表明，Mg-5Li-1Al单相固溶体合金中添加微量Zr、Sc可诱发AlLi纳米颗粒非均匀析出。不同Ca含量添加（0.25%，0.5%，质量分数，下同）进一步显著影响AlLi颗粒的析出。添加Ca可进一步细化α-Mg晶粒，生成（Mg，Al）₂Ca颗粒相，0.25%的Ca添加可促进AlLi大量回溶形成均匀溶质团簇，提高合金强度和塑性；0.5%的Ca添加则在晶粒内形成了高密度与α-Mg基体晶粒有取向关系、平行排列的针状AlLi纳米连续析出相，在变形过程中易引起共面滑移，造成伸长率和抗拉强度下降。当添加0.25%的Ca时，合金力学性能最佳，屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到99.2 MPa、210.4 MPa和21%。
关键词：Mg-Li合金;微合金化;晶粒细化;析出相;力学性能

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更新时间：2025-06-18
Sm对Mg-6Gd-3Y-0.4Zr合金组织与力学性能的影响 AI导读

“在铸造镁稀土合金领域，专家通过引入Sm元素，优化合金成分，成功提升了合金的强塑性，为航天大型复杂构件制造提供新方案。”

吴海, 李蒙, 孙明珠, 张泽, 李长青, 董喜旺, 黄鑫垚, 杨唯一, 龚政轩, 肖旅

DOI：10.15980/j.tzzz.Z20250004

摘要：针对铸造镁稀土合金综合强塑性难以协同提升的难题，提出在塑性表现较好的Mg-6Gd-3Y-0.4Zr合金的基础上，引入微量高时效硬化能力的Sm元素，可保证合金在塑性不显著下降的情况下提升强度，最终获得强塑性较高的合金。在航天大型复杂构件砂型慢冷铸造条件下，设计并对比研究了4种成分Mg-6Gd-3Y-xSm-0.4Zr（x=0，0.5，1.5，2.5，%，质量分数）合金的铸态、固溶态、时效态的微观组织及力学性能演变规律。结果表明，Mg-6Gd-3Y-xSm-0.4Zr合金铸态组织主要由α-Mg、Mg₅Gd、Mg₂₄（Gd，Y）₅、Mg₄₁Sm₅组成。随着Sm含量由0提升至2.5%，T6态合金抗拉强度呈先升高后下降趋势，在Sm含量为1.5%时合金综合强塑性达到最优，抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为345 MPa、220 MPa和4.5%。
关键词：镁稀土合金;砂型铸造;时效硬化;固溶时效

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更新时间：2025-06-18
Mg-Li合金剧烈塑性变形的研究现状及展望 AI导读

“在镁锂合金领域，剧烈塑性变形技术的研究进展引起关注，为合金性能改善提供新途径。”

张宁, 张扬, 康豪, 汪昊男, 沈洋

DOI：10.15980/j.tzzz.Z20250002

摘要：剧烈塑性变形技术在细化合金组织、改善性能方面的潜力引起了广泛关注。在全面分析Mg-Li合金剧烈塑性变形研究现状的基础上，重点介绍了采用等通道角挤压、累积叠轧、搅拌摩擦加工、高压扭转和多向锻造等技术对Mg-Li合金进行剧烈塑性变形的加工工艺和变形机理，并对剧烈塑性变形过程中Mg-Li合金的微观组织演变和力学性能进行了总结分析。进一步从制备、强化和应用方面对Mg-Li合金剧烈塑性变形的研究发展进行了展望。
关键词：Mg-Li合金;剧烈塑性变形;微观组织;力学性能;展望

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更新时间：2025-06-18