常温下机械球磨法制备纳米晶AZ31镁合金粉末的研究

"AZ31镁合金粉末在氢气氛下进行机械球磨的研究由王珩、胡连喜和陈先觉在哈尔滨工业大学材料学院进行。他们探索了在低热能条件下，通过机械力促使镁合金粉末与氢气反应，生成纳米级别的MgH2。这种新型的制备方法利用了AZ31镁合金的特性，即其与氢气的可逆反应，以及机械球磨技术，以替代传统的高温高压条件。 在实验过程中，研究人员首先对AZ31镁合金粉末进行了初始的机械球磨，观察到粉末颗粒在球磨初期被压缩成扁平形状，随着球磨时间的增加，粉末颗粒细化明显。经过80小时的球磨，最终得到了粒度在1-3微米范围，晶粒尺寸约为10纳米的纳米晶MgH2粉末。这种方法不仅降低了能耗，还避免了高温可能导致的晶粒粗化问题。 镁合金因其轻质高强度的特性，在结构材料中具有重要价值，但其较差的塑性和变形能力限制了其广泛应用。通过晶粒细化可以显著提高镁合金的强度和塑性，而传统方法如铸造变质处理、半固态成型等只能细化到0.5-1微米级别。HDDR工艺虽然能够实现超细晶粒，但需要高温高压条件，不适合大规模工业化生产。 作者提出的常温下机械球磨法，利用了镁合金与氢气反应生成MgH2的特性，通过控制球磨条件，实现了在无需外部高温压力的情况下细化晶粒的目标。这为制备高性能超细晶镁合金材料提供了一种新的、环保且经济的工艺途径，有望推动镁合金工业的发展，并扩大其在轻量化和高性能领域的应用范围。后续的研究可能涉及更深入的微观组织分析，以及不同球磨参数对产物性能的影响评估，以优化工艺流程并提升产品质量。"