战略材料与构件研究院秦高梧教授团队与西北有色金属研究院陈安琦高级工程师合作，在高性能镁合金设计与制备领域取得关键突破。通过创新工艺，成功制备出具有“梯度纳米结构”的WE43镁合金，同步提升了材料的强度与塑性，为解决镁合金领域长期存在的“强度-塑性倒置”难题提供了新方案。2025年12月9日，相关研究成果以题为“Deformation behavior and strengthening mechanism of a gradient nanostructured WE43 Mg alloy”发表于材料领域期刊《Journal of Magnesium and Alloys》。沈阳化工大学唐岩为第一作者，沈阳化工大学秦高梧教授和西北有色金属研究院陈安琦高级工程师为通讯作者，沈阳化工大学为第一完成单位。

图 WE43镁合金板材的梯度纳米组织结构

镁合金因其低密度、高比强度、良好铸造性能等优点，在航空航天、轨道交通、生物医用等领域具有广阔应用前景。然而，其强度低、塑性差等问题制约了进一步工程应用。针对这一难题，研究团队创新性地采用滑动摩擦技术（SFT），在室温下成功制备出具有梯度纳米结构的WE43镁合金板材，表面晶粒尺寸细化至约50纳米，实现了从表层纳米晶到心部粗晶的连续梯度分布。

研究通过透射电镜、电子背散射衍射、X射线衍射等多尺度表征手段，系统揭示了梯度纳米结构的三阶段形成机制：初期以多滑移与孪生为主；中期通过位错堆积与堆垛层错（SFs）将孪晶与粗晶分解为细条带与细晶；后期借助高密度SFs进一步细化至纳米晶。研究发现，堆垛层错在纳米晶细化中扮演关键角色，不仅促进非基面滑移激活，还为动态再结晶提供形核位置。力学性能测试表明，梯度纳米结构WE43合金的屈服强度提升约25%（约50 MPa），抗拉强度提升约30%（约90 MPa），同时表现出显著增强的加工硬化能力。其强化机制主要源于晶界强化与位错强化的协同作用。该研究不仅为镁合金的强韧化设计提供了新思路，也为梯度结构材料在轻量化领域的应用奠定了理论与实验基础。研究成果对推动高性能镁合金在高端装备制造领域的应用具有指导意义。