项目名称

多维动态脉冲塑性变形技术制备低成本大块高强韧镁锌合金棒材

完成人

李政濠，赵永好

联系人

赵永好

联系人手机

18915971789

邮箱

yhzhao@njust.edu.cn

完成人单位

南京理工大学

技术领域

先进基础材料       能源材料       □信息材料    

□环境工程材料       □生物医用材料      □衣食住行材料  

□安全工程材料       □材料检测与分析技术

材料设计制造工艺、装备、软件及智能化

关键词（3～5个）

高强韧；多维动态脉冲塑性变形技术；镁锌合金

应用领域

航空航天、汽车工业、武器装备、电子产品

项目简介（300字左右）

 ZK60镁合金是一种广泛使用的镁合金材料，密度约为1.83 g/cm³，在航空航天、汽车、武器装备等高端制造领域中，具有显著的轻量化优势。使用ZK60合金不仅能降低结构部件的总重量，还能显著减少能耗和碳排放，减缓环境污染和能源枯竭的压力。此外，ZK60合金的比强度和比刚度较高，具备良好的减震性能和导热性。其出色的热加工性能和耐热性，保证了在成型过程中能够满足复杂零部件的加工需求。然而，相比于铝和钛金属，ZK60镁合金仍然无法满足作为承力结构件的强度要求，提高ZK60镁合金强塑性成为推动ZK60镁合金工业应用的首要挑战。本研究组发展了多维动态脉冲塑性变形技术，其独特的三向应力状态使之具有突出的强化金属和细化晶粒的能力。通过适当的工艺设计和构筑新型微结构，将ZK60镁锌合金的强度提升至416MPa，延伸率保持在10%以上，实现了优异的强塑性匹配。详尽的微观组织演变表征、变形行为分析及强化机制研究，对高性能镁锌合金的开发具有重要的指导作用。

经济效益与社会效益（150字内）

在航空航天和军事领域，轻量化是提升装备性能和降低能耗的关键。ZK60镁合金作为一种高强度轻质材料，相较于铝合金和钛合金，能够实现显著的减重效果。其高比强度和比刚度在提升结构强度的同时有效减少总重量，使其成为轻量化设计的理想选择。结合多维动态脉冲塑性变形技术，ZK60的微观组织可以得到进一步优化，实现力学性能的提升。这种加工方法工艺简单、成本较低，适合规模化生产，有望为航空航天、国防装备等领域提供具有高性价比的轻质材料，带来显著的经济效益和性能优势。