基于同步辐射成像技术的镁合金微结构演化研究进展

摘要

镁合金是当前大规模应用的最轻的金属结构材料,深入阐释镁合金在制备和服役环境下的微结构(如组织、 缺陷等)演变机制是获得高性能镁合金制品的重要基础.同步辐射成像技术具备较高的时间和空间分辨率,可对镁合金在制备过程和模拟服役环境下的微结构演变行为实行原位动态观察.综述了同步辐射成像技术在探究镁合金微结构演变机制方面的应用,重点阐述了镁合金在凝固相变过程中的晶体演化行为、 复杂加载条件下的裂纹形成与扩展和生物腐蚀环境下的组织演变.总结发现,合金元素及凝固条件的改变影响枝晶晶体形貌;在复杂载荷条件下,镁合金中微裂纹多依附于第二相粒子表面形核并沿着第二相粒子聚集处扩展;生物腐蚀环境下,镁合金表现出良好的生物相容性,通过表面改性等手段可实现对镁合金降解速率的调控.其后,浅析了同步辐射成像技术在这些研究领域的优势和局限性,有望为镁合金及其他众多合金的微结构演化研究提供新的思路.最后,进一步展望了未来同步辐射成像技术在镁合金领域的应用研究.