摘要：综述了近年来各种镁合金动态再结晶动力学模型的研究进展，包括AZ系镁合金、ZK系镁合金和稀土镁合金。介绍了基于传统的Avrami方程建立的镁合金动态再结晶动力学模型以及近年来一些新的模型形式，系统地讨论了各模型在镁合金中的适用性，为镁合金动态再结晶动力学模型的选

导读

综述了近年来各种镁合金动态再结晶动力学模型的研究进展，包括AZ系镁合金、ZK系镁合金和稀土镁合金。介绍了基于传统的Avrami方程建立的镁合金动态再结晶动力学模型以及近年来一些新的模型形式，系统地讨论了各模型在镁合金中的适用性，为镁合金动态再结晶动力学模型的选择提供了指导。最后，提出了镁合金动态再结晶动力学模型未来的研究方向。

作为最轻的金属结构材料，镁合金具有高的比强度、良好的阻尼性能、优异的电磁干扰屏蔽能力及可回收再生性，在汽车、航空航天和电子领域具有巨大的应用潜力。然而，低温变形时只有基面滑移系和孪生可以被激活，导致塑性差和变形织构较强。当变形温度升高时，非基面滑移系可以被激活，成形性也会大大提高。因此，热变形是镁合金的主要加工方法。

在镁合金的轧制、锻造、挤压和搅拌摩擦等热机械加工过程中，动态再结晶(DRX)是最重要的晶粒细化和织构弱化机制，从而改善力学性能。DRX动力学模型直接建立了DRX分数与热变形参数之间的关系，能有效指导变形条件的确定，从而控制镁合金的微观组织和力学性能。近年来，虽然有很多关于各种组分镁合金DRX动力学模型的报道，但缺乏关于这方面的系统综述。

基于此背景，东北大学王彤副教授及其研究团队发表了关于镁合金DRX动力学模型的综述，针对近年来镁合金DRX动力学模型的研究现状，系统讨论了经典Avrami形式的DRX动力学模型在镁合金中的应用性，以及材料初始微观组织对DRX动力学过程的影响，批判性地讨论了当前DRX动力学模型的局限性并提出了镁合金DRX动力学模型未来的研究方向。该综述以题为“A review on kinetic models of dynamic recrystallization for magnesium alloys”发表于期刊《Journal of Materials Research and Technology》。

文章第一作者为东北大学王彤副教授，通信作者为东北大学乐启炽教授。文章获得了国家自然科学基金（52371098, 51901037）、辽宁省自然科学基金资助项目（2023-MS-083）和中央高校基本科研业务费专项基金（N2409007）的资助。

大多数镁合金的DRX动力学模型都是基于Kim和Yada模型而建立的。这些模型的预测结果与微观组织的实验观察结果比较吻合。目前的商业有限元模拟软件支持Yada模型嵌入，所以建立基于Yada模型模拟镁合金热变形过程中的微观组织演变更合适。

图1 发生动态软化材料的典型应力应变曲线

图2 热变形过程中WH率与应变的关系

图 3 (a) WH率与应力之间的关系，(b) -∂θ/∂σ与σ的关系曲线示意图

图4 镁合金中的动态再结晶机制：(a)TDRX, (b) DDRX, (c) CDRX, (d) PSN, (e) SBN

图5 (a) XDRX演变曲线, (b) vDRX曲线

铸态或均匀化态镁合金的DRX动力学模型可以指导合金的一次成型过程，通常考虑了初始晶粒大小对DRX过程的影响。然而，目前对于镁合金二次成型的需求在不断增长，所以建立变形镁合金的动力学模型是很必要的。通常镁合金经过变形后会表现出很强的织构，这对后续DRX过程会产生较大的影响。现有的关于变形镁合金的DRX动力学模型不足以准确描述其在热变形过程中的DRX分数，所以在考虑变形镁合金初始晶粒取向基础上建立相应的DRX动力学模型是未来研究的方向。此外，要准确而全面地预测微观组织的演变，仅有DRX动力学模型是不够的。DRX晶粒尺寸模型、位错动力学模型和晶体塑性方法也是必要的，与其他数值模拟方法相结合也是DRX动力学模型未来发展的一个重要方向。

【作者介绍】

王彤

王彤，副教授/博导，东北大学 材料电磁过程研究教育部重点实验室 乐启炽教授团队成员。《特种铸造及有色合金》青年编委、JOM期刊客座编辑。本、硕就读于东北大学，博士毕业于加拿大麦吉尔大学，师从John J. Jonas院士。

研究方向：镁合金变形机制及加工工艺，高温合金变形及服役行为，铝合金钎焊等。主持国家自然科学基金面上及青年项目、辽宁省面上及启动项目、校企合作项目等；参与973计划、国家重点研发计划等课题。发表学术论文40余篇，获专利授权十余项、省部级一等奖两项。获辽宁省人才集聚政策奖励，沈阳市C类人才。

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编译：彭瑾

编辑/排版：江姗

校对：刘晨辉

审核：张正贺

来源：特铸杂志