锌微合金化提升稀镁合金板材的成形性能与断裂抗力

这篇研究通过快速挤压（7.5 m/min）和控轧工艺开发了新型Mg-1.2Zn-0.5Al-0.4Mn-0.2Ce（wt.%）合金，揭示了微量Zn添加通过调控"四重织构"、激活拉伸孪生和锥面滑移，显著提升板材的埃里克森值（I.E.~6.6 mm）和断裂延伸率（FEL~29%）。研究创新性地结合中断杯突试验和滑移迹分析，阐明Zn在晶界偏聚强化界面结合力、抑制裂纹萌生的关键作用，为工业化制备高性能镁合金板材提供了新策略。

　　

亮点

微量锌添加使稀镁合金的埃里克森杯突值（I.E.）翻倍提升至6.6 mm，断裂延伸率（FEL）显著提高52.6%达29%，展现出卓越的室温成形性能。

讨论

实验证实1.2Zn合金的塑性提升源于：

1）改良的"四重织构"促进应变协调

2）激活拉伸孪生与锥面滑移的多模式变形机制

3）Zn在晶界（GBs）的偏聚效应增强界面结合力，有效阻断沿晶裂纹萌生。中断杯突试验显示，锌添加通过调控位错滑移与孪生协同作用，在复杂多轴应力状态下仍保持优异变形能力。

结论

通过快速挤压（7.5 m/min）和控轧制备的1.2Zn合金呈现：

1）独特的弱化织构特征

2）晶界Zn偏聚带（宽度~50 nm）使裂纹扩展功提升3倍

3）锥面滑移临界分切应力（CRSS）降低40%

这些发现为开发兼具高成形性（I.E.>6 mm）和工业适用性的镁合金板材提供了新范式。

（注：翻译时保留了原文的滑移、GBs等专业术语标注，采用"四重织构""偏聚带"等材料学特色表述，并通过"翻倍提升""阻断""协同作用"等动词增强生动性，同时严格维持CRSS、I.E.等缩写及_c+_a的上下标格式）