湖南大学、哈尔滨工业大学《JMA》挤压态Mg-9 Gd-4 Y-1 Zn-0.5Zr合金片层γ '相组织设计及断裂韧性大幅提高

本研究背景聚焦于镁合金作为轻质金属材料在新能源汽车、航空航天等领域的应用需求，其可靠性和安全性依赖于力学性能优化，特别是断裂韧性。研究目的旨在通过调控均匀化工艺，在挤压态Mg-9Gd-4Y-1Zn-0.5Zr合金中设计片层γ'相组织，以提升断裂韧性。研究结果表明，与含块状LPSO相的合金相比，引入片层γ'相可使断裂韧性提高27%至29.7 MPa·m1/2，这归因于微观组织诱导的分层增韧机制，包括裂纹偏转、二次微裂纹形成和变形孪晶相互作用，从而有效阻止裂纹扩展，实现强度与韧性的平衡优化。