小姐姐有话说：

早在，2010年，日本政府就发布《日本产业结构展望》报告，以新成长战略为指导，将包括高温超导、纳米、功能化学、碳纤维、IT 等新材来技术在内的10 大尖端技术产业确定为未来产业发展主要战略领域。

今天，就和大家聊聊日本材料科学之镁合金的最新研究。

京都大学于2019年8月23日与物质材料研究机构(NIMS)共同发表称，通过纳米规模控制材料组织，成功制作出了兼具高强度和高延展性的轻量镁合金。

镁（Mg）作为轻量高强度材料受到极大的期待，但另一方面，由于具有各向异性的六方晶体结构，在延展性/加工性上仍存在难点。

该研究发现构成镁合金的晶粒大小在1μm以下超微化，具有高强度和较大的拉伸性并存性。

该研究采用Mg-6.2%Zn-0.5%Zr-0.2%Ca合金(mass%)，通过高Pressure Torsion(HPT)的巨大变形加工工艺进行极大的变形加工，之后进行了各种温度/时间的退火热处理。最终，成功制作了完全再结晶组织平均粒径在0.77μm~23.3μm范围内的多晶试料。

对具有这些平均粒径的镁合金，在室温下进行拉伸试验，即使粒径在1μm以下，从弹性变形开始塑性变形后，表现出足够大的加工硬化，实现了高强度和极佳的延展性。

调查样品的变形组织发现，随着晶粒的细微化，变形双晶的形成受到抑制，粒径0.77μm材料中几乎不产生变形双晶。

不产生变形双晶会抑制晶界的破坏，不会发生三维变形。用透射电镜观察粒径0.77μm材的变形组织，除了导致滑动的转位外，还可以看到通常不活动的锤面滑动引起的转位。

镁合金后轮

研究者们认为，这些变形机构的戏剧性变化，是实现高强度和较大的拉伸性的主要原因。

晶体粒径小于1μm的构思可以应用于其他金属和合金，并可能产生特殊变形机构的活动。对其他材料的材料组织进行纳米级控制，以加深对整个金属材料的变形和破坏的认识。研究人员正在推进具有优良力学特性的构造用金属材料的开发。

来源：fabcross for エンジニア

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