2022年10月3日，Nature Communications在線發(fā)表了上海交通大學材料科學與工程學院輕合金研究所材料智能設計與加工研究室曾小勤教授團隊的研究成果Towards development of a highstrength stainless Mg alloy with Al-assisted growth of passive film。該研究通過合金化設計，在鎂合金表面引入具有持久鈍化效果的保護膜層，并提出一種大幅度協(xié)同提高鎂合金強度和耐蝕性能的制備方案，顛覆了人們對鎂合金合金化在提高強度的同時會因電偶腐蝕大幅度損失耐蝕性的傳統(tǒng)認知。

該團隊選擇典型的高強Mg-Y系合金為研究對象，基于兩點假設選取Al元素進行微合金化改性： （1）Al元素的添加能在Mg-Y合金中形成原位自生的Al2Y顆粒細化晶粒和長周期堆垛有序結(jié)構(gòu)（LPSO）強化相，可以顯著提升鑄造和變形Mg-Y-Al合金的強度并維持良好的塑性； （2）溶解后的Al元素比Zn等元素在鎂合金表面具有更快的沉積速率，有利于促進腐蝕環(huán)境中鎂合金表面成膜，并采用傳統(tǒng)的重力鑄造和擠壓變形方式制備出屈服強度達350 MPa，延伸率達8%和腐蝕速率低于0.2 mm·y-1（失重）的高強不銹鎂合金，這些性能組合優(yōu)于目前公開報道的鎂合金。該研究成果已申請中國發(fā)明專利（授權(quán)專利號：ZL202010198047.9）和PCT美 國 專 利（公 開 專 利 號：PCT/CN2021/080828）。

左圖為Mg-11Y和Mg-11Y-1Al合金的耐蝕機理示意圖。