新技术创造更强、更轻的镁合金

北卡罗莱纳州立大学的研究人员开发了一种新技术，可以制造更强、更轻的镁合金，这种镁合金在汽车和航空航天工业中具有潜在的结构应用价值。

工程师们一直在寻找用于汽车和飞机的强度大、重量轻的材料，以提高燃料效率。他们的目标是开发具有高“比强度”的结构材料，比强度是指材料的强度除以密度。换句话说，比强度是指每单位重量所能承载的重量。

北卡罗来纳州立大学的研究人员专注于镁合金，因为镁非常轻;不过，它本身并不是很强。然而，在这项研究中，研究人员能够通过引入“纳米间距堆积错误”来加强材料。这些本质上是合金晶体结构中一系列平行的断层线，隔离了该结构中的任何缺陷。这增加了材料的整体强度约200%。

“这种材料不是如钢铁,但是它更轻,比强度实际上是高得多,”博士说Suveen Mathaudhu,一篇论文的合著者的研究一位兼任助理教授NC州立大学材料科学与工程在美国陆军研究办公室的工作人员研究项目。“从理论上讲，你可以使用两倍于钢重量的镁合金。这在某些应用中具有替代钢铁或其他材料的真正潜力，特别是在运输行业，如车辆的框架或面板。”

研究人员利用工业上广泛使用的传统“热轧”技术，将纳米间距的堆垛缺陷引入合金中。“我们选择了一种由镁、钆、钇、银和锆组成的合金，因为我们认为我们可以通过热轧将缺陷引入到这种特定的合金中，”北卡罗来纳州立大学材料科学与工程教授、论文的合著者朱云天博士说。“事实证明，我们是对的。”

Mathaudhu说:“因为我们使用了现有的技术，工业可以迅速采用这种技术，而无需投资新的基础设施。”

纸”,基于纳米间隔层错的超高强mg合金，于3月12日在网上发表材料研究快报由北卡罗来纳州立大学博士研究生简炜炜、徐炜哲、袁华合著;博士后研究员程广明博士;卡尔·科赫博士，北卡州立大学神户钢铁公司材料科学与工程特约教授;前北卡罗来纳州立大学访问科学家蔡明豪博士;上海交通大学王庆东博士。这项工作得到了美国陆军研究办公室的支持。

希普曼-

编辑:研究摘要如下。

基于纳米间隔层错的超高强mg合金

作者: Jian W. W.， Cheng G. M.， Xu W. Z.， Yuan H.， m.h. Tsai, C. C. Koch, Y. T. Zhu and S. N. Mathaudhu, North Carolina State University;王庆东，上海交通大学

发表2013年3月12日材料研究快报

文摘:镁合金是最轻的合金之一，但通常性能较差。在这里，我们报告了一种新的机制，使它们超强，同时保持良好的延展性。通过常规热轧，在Mg-8.5Gd-2.3Y-1.8Ag-0.4Zr (wt.%)合金中引入纳米级间距的堆焊缺陷，使合金的屈服强度为~575 MPa，极限强度为~600 MPa，伸长率为~5.2%。低的层错能量使得高密度层错的引入阻碍了位错的滑移，促进了位错的积累。这些发现为开发具有优良力学性能的镁合金提供了指导。