镁合金作为一种轻量化材料在汽车、航空航天、计算机、电子通讯、国防军事等领域已得到广泛应用。但镁合金作为重要零件在潮湿的环境中服役时,容易产生点蚀或应力腐蚀,被腐蚀后零件在服役时易产生疲劳腐蚀和应力腐蚀断裂。除了以上腐蚀类型外,镁合金的腐蚀类型还有一般腐蚀、电偶腐蚀、丝状腐蚀和缝隙腐蚀。正是由于这些腐蚀类型的存在,导致零件在使用过程中失效甚至造成较大损失。表面纳米化是近年来备受关注的一种新型表面改性技术,它是通过物理或化学方法在材料表面获得纳米级(≤100 nm)的晶粒,以达到提高材料表面性能的目的。镁合金的表面纳米化又可分为表面涂层或沉积、表面自纳米化和混合纳米化。经表面纳米化后,金属材料零部件的使用寿命可以得到大幅提高。
表面自纳米化是工业生产中常用的方法,目前应用较多的表面自纳米化方法主要包括表面机械研磨处理、喷丸处理、超声表面滚压、激光冲击和超音速微粒轰击法,这些方法会对材料微观组织和性能等方面产生影响,进而拓宽材料的应用场景。本文也总结了影响镁合金表面自纳米化技术提升其耐腐蚀性能的关键因素和镁合金表面自纳米化的塑性变形机理,并提出了镁合金表面自纳米化的未来发展方向与现存的问题。相关研究的详细数据、方法及总结,已以题为《Effect of Surface Nanocrystallization on Microstructure, Mechanical Property and Corrosion Resistance of Mg and Its Alloys: A Perspective Review》的论文形式,发表于知名期刊《Journal of Magnesium and Alloys》,第一作者为重庆大学硕士研究生梁杰(现为重庆大学博士研究生),指导老师为黄晓旭教授和刘柯钊研究员。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jma.2025.07.005

镁合金中常用的自纳米结晶方法