日本熊本大學(xué)和東北大學(xué)金屬材料研究所的研究人員利用快速凝固粉末冶金（RS P/M）法開發(fā)出一種新的高強度納米晶Mg₉₇Zn₁Y₂（at%）RS P/M合金。其抗拉屈服強度為610MPa，延伸率為5%。
  1．研究合金組成
  用快速凝固薄帶進(jìn)行合金組成的研究比直接制作RS P/M材效率高且簡便。將制備好的快速凝固薄帶在相當(dāng)于粉末固化成形溫度的溫度下進(jìn)行熱處理，通過硬度試驗和180°密著彎曲試驗對其強度和延展性進(jìn)行評價。在對添加Al、Ca、Sn、Li、Y、Zn的2元或3元合金的組成進(jìn)行詳細(xì)研究后認(rèn)為，Mg-Zn-Y合金既具有高強度又具有高延展性。因此試制了高強度高延展性且Y很少的Mg₉₇Zn₁Y₂（RS P/M）材。
  2．快速凝固粉末的制備及固化成形
  鎂合金粉末極具活性，制備時必須非常小心。本合金的制備采用的是閉式P/M加工系統(tǒng)，該系統(tǒng)由帶有防爆機(jī)構(gòu)的高真空超聲波氣體霧化裝置、真空手套箱、30t真空熱壓機(jī)、自動焊機(jī)、加熱脫氣裝置、100t擠壓機(jī)構(gòu)成。其中關(guān)鍵部分是真空手套箱。手套箱裝備有氣體循環(huán)精制機(jī)和氧氣/水分傳感器，內(nèi)部設(shè)置有自動電弧焊機(jī)和預(yù)壓縮用的10t油壓機(jī)。使用該系統(tǒng)可實現(xiàn)從快速凝固粉末的制備（105K/s以上）到固化成形的全過程連續(xù)進(jìn)行，并均在氧氣和水濃度為0.5ppm以下的純凈真空或惰性氣體中進(jìn)行，使粉末不暴露在大氣中。
  3．納米晶Mg97Zn1Y2 RS P/M合金
   Mg97Zn1Y2 RS P/M材料的屈服強度（0.2%）與擠壓溫度有關(guān)，但在各種擠壓溫度下材料都具有400MPa以上的高強度。特別是擠壓溫度在573K制備的RS P/M材料，其屈服強度為610MPa，延伸率為5%，縱彈性模量為45GPa。
  開發(fā)的Mg₉₇Zn₁Y₂ RS P/M合金是一種新的高強度高延展性鎂合金，其密度為1.86g/cm³，比強度（σ0.2 /ρ）為326MPa/Mg·m^-3，是商用鑄造鎂合金（AZ91-T6）的4倍。
  由X射線衍射結(jié)果可知，Mg₉₇Zn₁Y₂ RS P/M材料的母相為hcp-Mg，還含有少量的Mg24Y5化合物。母相hcp-Mg的平均粒徑為100～200nm。在hcp-Mg的底面形成的積層缺陷或新的積層構(gòu)造，可大大阻礙位錯運動�？梢哉J(rèn)為微細(xì)的納米組織和底面存在的缺陷使該種材料獲得了610MPa的高強度。
  4．高強度納米晶鎂合金的展望
  已對添加Al、Ca、Sn、Li、Y、Zn元素的合金組成進(jìn)行了研究，今后通過繼續(xù)研究添加各種元素的合金組成，很有可能開發(fā)出更高性能的鎂合金。另外，作為非平衡工藝，除快速凝固法外，還可應(yīng)用機(jī)械研磨法及ECAP法等固相反應(yīng)法，開發(fā)出高性能鎂合金。
  目前的問題是日本沒有能夠批量生產(chǎn)這種新的鎂合金的企業(yè)。主要是認(rèn)為由于爆炸等安全問題投資風(fēng)險比較高，另外鑄造鎂合金正開始普及，粉末冶金鎂合金的需求目前還不可能增長。作者認(rèn)為由于目前對鎂粉的危險程度還不了解，因此應(yīng)及早制定安全標(biāo)準(zhǔn)，消除不必要的恐懼感。另外社會對車輛的節(jié)能和環(huán)保的要求日趨嚴(yán)格，因此有必要開發(fā)更輕的高強度材料。