结构材料轻量化是实现我国“双碳”目标的重要着力点。镁合金作为目前最轻的金属结构材料和“21世纪绿色工程材料”，在航天、军工、交通运输等领域具有广阔的应用前景。然而，传统成形与加工镁合金强韧性偏低，极大地限制了其规模化应用。因此，开发成形新工艺、加工新方法制备高强韧镁合金对于实现其规模化应用至关重要。

近期，我校材料科学与工程学院卢立伟教授课题组与哈尔滨工程大学、太原理工大学和湘潭大学合作在冶金工程领域TOP期刊《Materials Science and Engineering: A》（中科院SCI一区，IF：5.234）上发表了最新研究成果“Effects of cryogenic treatment on microstructure and mechanical properties of AZ31 magnesium alloy rolled at different paths”，采用变路径轧制+深冷处理新工艺显著改善了镁合金力学性能。我校2019级研究生车波为论文的第一作者，卢立伟教授和马旻博士为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金面上项目（52174362 & 51975207）和湖南省自然科学基金优秀青年项目（2019JJ30010）等资助。

本研究借助EBSD和TEM等测试技术研究了新工艺对晶粒、第二相、织构、位错、孪晶等纳微组织的影响机理，并阐明了纳微组织对力学性能的影响机理。通过新工艺可有效调控镁合金纳微组织，如{10-12}拉伸孪晶、{10-11}压缩孪晶、{10-12}-{10-11}双孪晶、Mg₁₇Al₁₂相和Al₈Mn₅相、激活锥面滑移、弱化{0001}<11-20>基面织构强度等。与传统热轧相比，45°变路径热轧+深冷处理可将镁合金抗拉强度提高~18.4%，伸长率显著增加~87.0%。该研究为高效低成本加工高强韧镁合金提供理论基础和技术支撑，对于促进镁合金的规模化应用具有重要的意义。

▲图1. 加工工艺示意图、应力-应变曲线以及变形机理分析图

论文链接为：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921509321017378.

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卢立伟，教授，博士生导师。中国机械工程学会塑性工程分会理事，中国有色金属学会“有色金属智库杯”冶金优青，湖南省首届优青，省青年骨干教师，校高层次人才“学术带头人”。现任轻金属结构材料研究所所长、学院硕士研究生学位点负责人。兼任国家重大xxx项目评审专家组成员、国家自科基金函评专家、教育部学位与研究生教育评估评审专家、山东等省市基金评审专家、《J Magnes Alloy》、《中国有色金属学报》中英文版等期刊青年编委、《中国有色金属产业技术创新战略联盟》专家委员和《有色金属智库》认证专家等。

长期从事钢、有色金属及复合材料的加工制造成形工艺、微纳结构与性能调控机理等研究。主持国家自然科学基金3项以及湖南省优秀青年基金、中国博士后特别资助等项目10余项；主持获中国有色金属学会冶金优秀青年奖、湖南省自然科学奖、黄尚廉院士青年创新奖等10余项；近年来在《Scripta Mater》、《J Magnes Alloy》和《Mater Sci Eng A》等期刊发表SCI、EI论文50余篇，参与起草制订中华人民共和国团体标准1项，申请国家发明专利10余项，部分研究成果在相关工程领域获得转化应用，取得了显著的经济效益。