日本研發(fā)高強(qiáng)度鎂合金件，未來或?qū)⒊蔀榈统杀镜妮p量化車用薄板

 　　據(jù)外媒報(bào)道，日本國(guó)立物質(zhì)材料研究所(NationalInstituteforMaterialsScience，NIMS)的研究團(tuán)隊(duì)與國(guó)立長(zhǎng)岡技術(shù)科學(xué)大學(xué)(NagaokaUniversityofTechnology)共同研發(fā)了新款高強(qiáng)度鎂合金板(Mg–1.1Al–0.3Ca–0.2Mn–0.3Zn)。

　　相較于某些車企當(dāng)前車身鈑金件所采用的鋁金屬薄板(aluminumsheetmetal)，其常溫下的成型性能相當(dāng)出色。經(jīng)熱處理后，該款鎂合金的強(qiáng)度比鋁合金高，其僅用到常見的金屬材料，未來或?qū)⒊蔀橐豢畹统杀镜妮p量化車用薄板。

　　很久以前，輕量化的鎂合金就已引起汽車行業(yè)的關(guān)注，眾多車企希望將該材料應(yīng)用到各類汽車應(yīng)用中。然而，由于鎂合金在室溫下強(qiáng)度低、成型性能差，阻礙了鎂板狀合金的應(yīng)用推廣。通常，延展成型能力(stretchformability)與屈服強(qiáng)度(yieldstrength)呈現(xiàn)逆向相關(guān)性。為此，很難同時(shí)確保高強(qiáng)度及高成型性能。

　　但最近的研究表明，稀釋Mg–Al–Ca–Mn(AXM)系統(tǒng)的配比后，或?qū)⒅瞥晒I(yè)級(jí)鍛造合金(wroughtalloys)，使其擁有非凡的高速擠出性(high-speedextrudability)，其時(shí)效硬化感受性(age-hardeningresponse)也極快。若能將其應(yīng)用到板狀合金，預(yù)計(jì)將對(duì)汽車行業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。

　　因此，該團(tuán)隊(duì)曾多次嘗試通過AMX系統(tǒng)研發(fā)板狀合金(sheetalloys)。在加工Mg–1.1Al–0.3Ca–0.2Mnat.%(原子百分比)合金期間，其發(fā)現(xiàn)只需將少量的鋅(0.3at.%)添加到Mg–1.1Al–0.3Ca–0.2Mn合金后，將大幅提升其延展成型性能。此外，經(jīng)過短時(shí)老化(subsequentshorttimeaging)將導(dǎo)致含鋅合金強(qiáng)度呈現(xiàn)大幅提升。

　　新研發(fā)的合金被取名為AXMZ1000，該款合金在常溫下的成型性能可媲美中等強(qiáng)度的鋁合金，后者多被用于制造汽車車身件。此外，該合金的強(qiáng)度比鋁合金高1.5-2倍。

　　向該款合金加入少許鋅及鎂金屬后，將形成細(xì)粒結(jié)構(gòu)(finegrainstructures);加入鋁和鈣后，將實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度，這得益于原子團(tuán)簇(atomicclusters)的生成，進(jìn)而提升了合金的強(qiáng)度。

　　新研發(fā)的合金均由普通金屬制成，其材料成本并不昂貴。該合金的制作及熱處理工藝簡(jiǎn)單，可將該合金加工為金屬薄板，所用工藝也常見于鋁合金制造中。