稀土元素弱化镁合金变形织构

     通过微合金化或引入合金成分，在镁合金变形过程中可以得到弱化的镁合金的基面织构，影响材料的组织和力学性能。

    RE等合金元素对织构的弱化作用主要是通过影响再结晶过程产生的。

    镁合金变形过程中的再结晶形核机制有：晶界凸出(GrainBoundaryBulging)形核、亚晶界融合(SubgrainMigration)、孪晶(DeformationTwins)形核、粒子刺激形核(ParticlesSimulatedNucleation，PSN)和剪切带形核(ShearBandNucleation)等。前两种机制产生的DRX晶粒取向与变形后基体的基面取向一致，而后三种机制产生的DRX晶粒与基体不同。

    特别是粒子刺激形核（PSN）形核机制可以使新的晶粒与原始晶粒之间的取向关系更加随机化，导致DRX区域的织构显著弱于原来的变形基面织构，从而使添加RE元素的镁合金变形后基面织构弱于未添加RE的镁合金。变形后的基面织构弱化，可以改善镁合金的各向异性和室温变形能力。

    RE元素对镁合金变形过程有如下作用：

    （1）含RE化合物具有高熔点，热稳定性，可以限制晶粒生长，细化晶粒并对β-Mg17Al12的形态或大小产生影响；

    （2）RE元素使滑移系和孪生系的激活能量改变，从而影响织构强度和取向导致合金强度和塑性改变；

    （3）RE形成的化合物能促进变形过程中的DRX，为DRX形核提供更多的渠道，通过PSN机制可以弱化基面织构；

    （4）RE元素的溶质拖拽作用可以影响晶界移动、晶粒取向和再结晶机制，从而影响材料织构；

    （5）RE元素固溶于镁合金中可以改变周围各原子间的键能，从而改变基面和非基面滑移的层错能和CRSS，有利于非基面滑移启动。

    （6）添加合金元素会出现一种新的<11-21>非基面织构组分，称为RE-织构，它的存在改变了晶粒的取向，提高了室温延展性改善了各向异性。

    其中：

    Y钇可以弱化镁合金变形后的基面织构。在Mg中加入Y后，材料的晶体变形变得较均匀，启动更多的非基面滑移；

    Ce钕可以通过增加室温下非基面滑移活动提高镁合金的延展性，Ce含量低时第二相数量很少但是织构弱化明显；

    添加少量的Nd钕在轧制过程中由于激活了非基面滑移，这有利于回复过程位错再排列，但降低了基体中的畸变能，从而加速回复过程但是推迟了再结晶；

    低含量的Gd钆对Mg-Gd二元合金的再结晶行为影响很大，可以明显细化变形和退火后的晶粒；轧制加退火后的再结晶织构随Gd的加入显著弱化，浓度较小时（小于1wt%）织构弱化明显；

    Sr锶是一种有效的晶粒细化用微合金化元素，而且对镁合金中的合金相(如β-Mg17Al12)也已发现存在明显的变质或细化作用。添加Sr元素的镁合金中，高含量(350℃时>0.2wt%)的Sr通过PSN机制弱化织构，但低含量的Sr弱化织构的作用。