微量La添加提升挤压Mg?8Gd?1.2Zn?0.5Zr合金在250℃下的强度-塑性协同效应

本文推荐一篇关于镁合金高性能化的突破性研究：通过微量La（0.75 wt%）添加，传统热挤压制备的Mg?8Gd?1.2Zn?0.5Zr合金在250℃下展现出卓越的强度-塑性协同效应（屈服强度>300 MPa，延伸率17.6%）。研究揭示了双峰组织（未再结晶粗晶与动态再结晶DRXed细晶）、稳定分布的(Mg,Zn)3Gd/Mg12La金属间化合物及γ’-MgGdZn动态析出相的协同强化机制，尤其非再结晶晶粒内密集的型位错网络为高温塑性提供新见解。

　　

亮点

本研究通过微量La（0.75 wt%）合金化策略，在挤压态Mg?8Gd?1.2Zn?0.5Zr合金中实现了250℃下强度与塑性的革命性平衡——屈服强度突破300 MPa的同时延伸率高达17.6%。这种"鱼与熊掌兼得"的性能归功于三大微观结构特征：(1) 双峰晶粒组织（未再结晶粗晶+DRXed细晶）的巧妙搭配；(2) 沿挤压流线分布的(Mg,Zn)₃Gd和Mg₁₂La颗粒与γ’-MgGdZn动态析出相的"双保险"强化；(3) 非再结晶晶粒内密集的<c>型位错网络，如同微观高速公路般同时提升强度和塑性。

结论

1. 挤压态GZLaK8110合金在250℃展现出惊艳的强度-塑性协同效应，其屈服强度和断裂延伸率分别超过300 MPa和17.6%。

2. 该合金具有典型的挤压双峰组织：平均尺寸约23.5 μm的未再结晶粗晶（占比45%）与约2.1 μm的DRXed细晶共存，晶界处存在明显的Gd-Zn偏聚带。

3. 金属间化合物((Mg,Zn)₃Gd/Mg₁₂La)和动态析出相(γ’-MgGdZn)在高温拉伸后保持稳定，而非再结晶晶粒内形成的密集<c>型位错网络成为提升塑性的关键。这些发现为设计高性能耐热镁合金提供了全新思路。