弱织构镁稀土合金

拉压近对称

一种固溶态Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金，通过异常织构抑制拉伸孪生、促进压缩孪生，实现近对称的拉压屈服行为。

张晓华 · Rui, Zhou · 李超 · Hongyan, Yue · Chen, Qiang

Journal of Magnesium and Alloys 2024

参数信息

拉压屈服强度比（CYS/TYS）

0.98

{10-12}孪生激活分数（拉伸）

0.37

{10-12}孪生激活分数（压缩）

0.40

孪生晶粒面积占比（拉伸）

31.9 %

孪生晶粒面积占比（压缩）

31.1 %

技术优势

拉压屈服几乎相等

通过罕见的(11-20)<0001>织构，在拉伸时抑制{10-12}孪生、压缩时促进其激活，使CYS/TYS达到0.98。

孪生激活被调控

VPSC模型计算的{10-12}孪生激活分数在拉伸和压缩下分别为0.37和0.40，两种加载下孪生变形相近，消除了不对称性来源。

孪生晶粒占比均衡

EBSD统计显示拉伸和压缩样品中发生孪生的晶粒面积占比分别为31.9%和31.1%，两种变形模式下的孪生参与度相当。

应用场景

• 镁合金结构件：用作拉压载荷下要求对称性的结构件，避免因屈服不对称导致早期失效。
• 轻量化机械部件：以镁合金轻量化替代钢铁，同时保持拉压承载均衡。
• 航空航天轻质材料：用于航空航天承载件，在减轻重量的同时保证拉压性能一致。
• 无人机轻量化：用于无人机机身结构，实现轻量化的同时避免拉压不对称带来的可靠性问题。