Ce微合金化Mg-3.0Nd-0.2Zn-0.3Zr合金

强塑协同提升

该合金通过Ce微合金化，在定向能量沉积电弧工艺下获得显著晶粒细化和织构弱化，实现强度和塑性的同时提升。

Yi, Li · 尹思奇 · Zhang, Guangzong · Xiao, Liu · 管仁国

Journal of Magnesium and Alloys 2025

参数信息

抗拉强度提升幅度

37.2 %

延伸率提升幅度

61.3 %

平均晶粒尺寸变化

49.8 µm

孔隙率上限

0.11 %

技术优势

强度塑性同步提升

0.1 wt.% Ce的添加使晶粒细化且织构弱化，从而同时提高抗拉强度和延伸率。

细化晶粒

添加0.1 wt.% Ce后，平均晶粒尺寸从98.9±5.7 μm降至49.8±1.0 μm，得益于成分过冷。

织构显著弱化

Ce在Mg基体中的固溶度提高导致织构强度降低，从而改善塑性。

低孔隙率

DED-arc制备的合金孔隙率≤0.11%，有利于保证力学性能。

应用场景

• 先进镁合金：该合金通过微合金化实现强塑协同，可用于开发高性能轻质结构件。
• 定向能量沉积：适合DED-arc工艺，可直接沉积成形复杂零件，省去后续加工。
• 航空航天轻量化：低孔隙率和细化晶粒提高可靠性，可用于航空航天轻量化部件。
• 机器人结构件：高强塑积和增材制造灵活性适用于机器人结构件的小批量定制。