基礎(chǔ)材料領(lǐng)域的高速發(fā)展給社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化體系等各方面帶來了重大變化。作為基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要門類,我國(guó)鎂合金材料產(chǎn)業(yè)自響應(yīng)落實(shí)“十三五”系列戰(zhàn)略措施以來,自主研發(fā)了10余種鎂合金材料并成功應(yīng)用于航空、航天、軍工、汽車等領(lǐng)域,大幅降低了鎂合金產(chǎn)品的成本,提升了產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)鎂資源豐富,受汽車節(jié)能減排及輕量化等需求刺激,有望促進(jìn)鎂合金材料消費(fèi)市場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
鎂合號(hào)眾多,已在多領(lǐng)域大量應(yīng)用的合金系列為Mg-Al系合金,特別是在鑄造過程中表現(xiàn)出工藝穩(wěn)定、燒損較小、室溫條件下有著力學(xué)性能和高強(qiáng)耐腐蝕行為的AZ91鎂合金。在變形鎂合金方面,獲得大量應(yīng)用的是Mg-Zn系合金,其在熱處理過程中表現(xiàn)出的時(shí)效強(qiáng)化行為。在該系列中,從合號(hào)ZM81的相關(guān)研究來看,其表現(xiàn)出比Mg–Al合金更的力學(xué)性能。ZK系合金主要為Mg-Zn-Zr系鎂合金,是目前應(yīng)用多的變形鎂合金之一,代表是ZK61鎂合金,其經(jīng)高溫成型冷卻和人工時(shí)效處理后,抗拉強(qiáng)度大于300MPa,具有良好的塑性及耐蝕性,可加工性良好,能制造形狀復(fù)雜的大型鍛件。
新型超塑性鎂合金材料生產(chǎn)成本相對(duì)較低、利潤(rùn)較高,在鎂合金材料生產(chǎn)和應(yīng)用中競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯。已有研究表明,我國(guó)研發(fā)的新型超塑性鎂合金性能指標(biāo)優(yōu)于日本生產(chǎn)的同類產(chǎn)品,具有室溫強(qiáng)度高(抗拉強(qiáng)度>350MPa、屈服強(qiáng)度>250MPa),沖壓過程中的超塑性變形能力強(qiáng)(中、低溫延伸率為~200%,高溫延伸率為700%~800%)。未來需進(jìn)一步加強(qiáng)該類材料研究,為航空、航天技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展提供支撐。