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2026年第46卷第3期

专题·稀土镁合金
Mg-Y-Zn合金双辊铸轧工艺有限元模拟研究 AI导读

“镁合金板材成形难题一直是商用领域关注焦点。专家探索将双辊铸轧技术应用于含长周期有序结构相的Mg-Y-Zn合金，构建二维简化模型并模拟不同LPSO相含量合金的铸轧过程，分析冷却条件、轧辊转速和喷嘴温度等参数对成形性影响，为商用镁合金板材成形提供新思路。”

余晖, 何志鑫, 马翰宇, 董小锐, 余炜, 蒋滨安, 徐琼, Shin Kwang Seon, 刘超

DOI：10.15980/j.tzzz.Z20250016

摘要：针对商用镁合金板材难成形问题，探索将双辊铸轧（Twin roll casting，TRC）应用到含长周期有序结构相（Long period stacking ordered，LPSO）的Mg-Y-Zn（WZ）合金的可行性。构建二维简化模型并采用有限元软件模拟了不同LPSO相含量合金的TRC过程。运用单因素分析和正交试验极差分析了冷却条件、轧辊转速和喷嘴温度等参数对铸轧成形性的影响。结果表明，随着Y含量增加，WZ合金凝固区间宽化，偏析倾向增大。影响WZ合金铸轧成形工艺因素由大到小依次为轧辊转速、LPSO相含量和喷嘴温度。同时，LPSO相与喷嘴温度的交互作用最为显著。随LPSO相含量增加，变形抗力提高，铸轧板材边裂严重，心部等效应变分布不均现象加剧，进一步导致开裂倾向增大。
关键词：镁合金;双辊铸轧;有限元模拟;LPSO相;工艺优化

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更新时间：2026-03-24
感应加热旋锻对Mg-Zn-Y-Nd合金的组织与性能的影响 AI导读

“介绍了其在材料加工领域的研究进展，专家对Mg-2Zn-0.5Y-0.4Nd合金进行感应加热旋锻加工，发现边部区域力学性能优于心部，为合金加工技术优化提供了新思路。”

窦浩晟, 曹文冠, 王昌, 梅迪, 孙玉峰, 关绍康

DOI：10.15980/j.tzzz.Z20250014

摘要：对Mg-2Zn-0.5Y-0.4Nd合金进行了250 ℃感应加热旋锻加工，比较了40%和68%变形量下心部与边部区域的显微组织演变规律及强化机制。结果表明，旋锻后合金的组织仍由α-Mg基体和W⁃Mg₃（Y，Nd）₂Zn₃组成，但粗大W相在变形过程中发生破碎并沿加工方向呈流线型分布。受旋锻加工径向应力分布梯度影响，边部为主要变形区域，晶粒细化程度和动态再结晶比例均高于心部。力学性能测试显示，边部区域具有更优的力学性能，68%变形量下边部区域屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到338 MPa、364 MPa和12.6%，明显优于心部区域的315 MPa、330 MPa和6.2%。同时，边部区域保持较好的塑性，表现出优异的强塑性协同效应。结果表明感应加热旋锻可显著提升Mg-2Zn-0.5Y-0.4Nd合金力学性能，但组织与性能存在明显的不均匀性。
关键词：Mg-2Zn-0.5Y-0.4Nd合金;旋锻;力学性能;显微组织

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更新时间：2026-03-24
脉冲磁场对Mg-9Gd-3Y-0.5Zr-0.5Ag-0.1Zn合金热裂倾向性的影响 AI导读

““T”型铸造模具配备脉冲磁场装置，显著降低VW93-0.5Ag-0.1Zn合金热裂倾向性，细化晶粒，改变第二相形貌，提升补缩能力。”

李春雨, 宋江凤, 廖金阁, 郭鑫, 刘艺, 刘生庆, 杨力祥, 杨院生

DOI：10.15980/j.tzzz.Z20250007

摘要：通过配备脉冲磁场装置的“T”型铸造模具，系统研究了脉冲磁场对Mg-9Gd-3Y-0.5Zr-0.5Ag-0.1Zn（VW93-0.5Ag-0.1Zn）合金热裂倾向性的影响。利用光学显微镜和扫描电镜对合金微观组织和断口进行了表征，并对热裂纹大小和晶粒尺寸进行了量化。结果表明，脉冲磁场的应用可以显著降低VW93-0.5Ag-0.1Zn合金的热裂倾向性，在电压为150 V时达到最小。此外，脉冲磁场还促进了共晶相的富集并提高了残余液相补缩的能力，同时改变了富集的第二相形貌。在磁场作用下，合金晶粒明显细化，减小了热节点处单位晶界上的凝固收缩应变，从而降低了热裂倾向性。
关键词：Mg-Gd-Y基合金;脉冲磁场;热裂倾向性;晶粒细化

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更新时间：2026-03-24
Gd含量对Mg-Gd合金性能及其机理影响的研究进展 AI导读

“揭示了稀土元素钆（Gd）含量对Mg - Gd合金关键性能的调控机制与影响规律，为合金性能优化提供理论依据。”

杨云涛, 陈柯, 侯丽娜, 宋子杨, 王龙飞, 李子含, 闫靖, 王书铭

DOI：10.15980/j.tzzz.T20250294

摘要：揭示了稀土元素钆（Gd）含量对Mg-Gd合金关键性能的调控机制与影响规律，在力学性能方面，Gd含量存在临界阈值以实现强度与塑性的协同优化。低于该阈值时，Gd通过固溶强化与织构弱化同步提升强塑性；超过阈值后，强度虽因时效析出强化相显著提高，但塑性急剧降低，导致强韧失衡。显微组织演化呈现非线性特征，Gd含量可最大化晶粒细化效果并促进第二相均匀弥散分布，而超高Gd含量易诱发晶界连续网状脆性相，破坏基体连续性，同时高溶质富集可能抑制形核并引发晶粒粗化。多元合金中Gd、Y质量比调控对相组成与细化机制具有决定性作用。耐蚀性能受组织均匀性与第二相形态双重调控：中低Gd含量合金因均匀显微组织及致密Gd（OH）₃保护层形成最优耐蚀性；超高Gd含量则通过网状Mg₅Gd相构筑腐蚀屏障，显著提升屏障效应，且挤压态合金的耐蚀性普遍优于铸态。
关键词：Mg-Gd合金;力学性能;显微组织;耐腐蚀;稀土元素

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更新时间：2026-03-24
镁合金铸件挤压铸造组织性能及偏析缺陷研究 AI导读

“基于ZBYT500多功能液态成型装备，采用间接挤压铸造工艺制备了ZM5镁合金隔板件，重点探究了铸态及热处理态下铸件的微观组织与力学性能演变。同时，对挤压铸造过程中产生的宏观偏析缺陷进行了系统表征与分析，研究了其形成机理、偏析区组织性能特征及其影响机制，并提出了相应的减控措施。结果表明，铸态试样的抗拉强度和伸长率分别为181.57 MPa和6.5%，经热处理后分别提升至287.9 MPa和10.8%。隔板件内偏析主要集中于壁厚突变区域。偏析的根本原因是Al元素的大量富集，而T6热处理工艺通过促进元素扩散，可有效减轻材料的偏析现象。”

李佳成, 陈利文, 赵源, 景舰辉, 张可可, 王萍萍, 侯华, 赵宇宏

DOI：10.15980/j.tzzz.T20250305

摘要：基于ZBYT500多功能液态成型装备，采用间接挤压铸造工艺制备了ZM5镁合金隔板件，重点探究了铸态及热处理态下铸件的微观组织与力学性能演变。同时，对挤压铸造过程中产生的宏观偏析缺陷进行了系统表征与分析，研究了其形成机理、偏析区组织性能特征及其影响机制，并提出了相应的减控措施。结果表明，铸态试样的抗拉强度和伸长率分别为181.57 MPa和6.5%，经热处理后分别提升至287.9 MPa和10.8%。隔板件内偏析主要集中于壁厚突变区域。偏析的根本原因是Al元素的大量富集，而T6热处理工艺通过促进元素扩散，可有效减轻材料的偏析现象。
关键词：挤压铸造;镁合金;微观形貌;力学性能;偏析

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更新时间：2026-03-24