Mg-7Zn-5Al-0.3Mn铸造镁合金

低成本高强韧

利用晶界强化与纳米沉淀相协同，在低成本铸造镁合金中实现高强韧匹配。

Guangming, He · 周云轩 · Zuohong, Gu · Dong, Quan · 林毅 · 谭军 · Xianhua, Chen · 蒋斌 · 潘复生

Materials Science & Engineering A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing 2023

具体参数

抗拉强度

{'zh': '309.4', 'en': '309.4'} MPa

屈服强度

{'zh': '202.0', 'en': '202.0'} MPa

延伸率

{'zh': '6.1', 'en': '6.1'} %

晶界强化对屈服强度的贡献

{'zh': '95.8', 'en': '95.8'} MPa

沉淀强化对屈服强度的贡献

{'zh': '75.7', 'en': '75.7'} MPa

技术优势

成本仅常规7系镁合金水平

合金以Zn、Al、Mn为主要元素，不含稀土或贵金属，熔炼工艺简单，原料成本可控。

纳米沉淀相提升强度却不牺牲塑性

时效后合金中形成大量纳米级棒状Mg₄Zn₇和盘状MgZn₂相，提供沉淀强化，延伸率仍保持在6.1%。

晶界强化贡献达95.8 MPa

通过晶粒细化实现显著的晶界强化，其屈服强度贡献值为95.8 MPa，占总屈服强度的近一半。

应用场景

• 轻量化结构件：在同等强度下减轻结构重量，替代部分铝合金或钢制构件。
• 汽车轻量化：替代铸铁或铝合金部件以实现整车减重，且成本可控。
• 航空镁合金结构件：满足航空部件对轻量和高强度的双重需求，且无需稀土元素。
• 机器人结构材料：用于机器人臂等运动部件，降低惯量同时保证结构刚度。