xxx系Al-Mg基合金屬于不可熱處理強化型鋁合金，幾乎沒有時效硬化響應，其主要強化來源是固溶強化和加工硬化。而對于過飽和的商用5xxx 系鋁合金而言，一個挑戰性的難題在于即便是在50℃的溫度條件下長期使用，也會在晶界處析出陽極的 Al3Mg2 相 (β 相)，從而導致了合金的敏化并損害了其抗晶間腐蝕（IGC）和抗應力腐蝕開裂（SCC）等腐蝕性能。這對于5xxx系鋁合金材料在船舶與海洋工程裝備中的應用是一個急需解決的問題。另外，5xxx系鋁合金在汽車車身板上也有著非常重要的應用。一般汽車車身外板使用的是強度更高的熱處理強化型6xxx系鋁合金，而內板則使用的是強度較低的5xxx系鋁合金，這兩個系列鋁合金的內外混用，給報廢汽車時廢鋁的回收再利用過程帶來很大的困難。因此，提出一種新的加工工藝能夠同時提高5xxx系鋁合金的強度和抗敏化能力對于工業應用是非常重要的。

基于上述5xxx系鋁合金目前存在的大家普遍關心的重要問題，東南大學材料科學與工程學院孫文文教授團隊利用2019年發表在《Science》期刊上的室溫循環強化的新加工工藝對5xxx系鋁合金中常用的AA5083合金進行處理（點此閱讀），該工藝能夠應用在5xxx系鋁合金上的前提是因為5xxx系鋁合金為過飽和固溶體，在室溫下Mg的析出具有強烈的熱力學驅動力，而通過人工注入空位解決了動力學上原子擴散困難的問題。本工作正是圍繞室溫循環變形對AA5083合金微觀結構的演變、強化機理與腐蝕機理的研究而開展。論文以題為“Enhancing the strength and sensitization resistance of 5xxx alloys via nanoscale clustering induced by room-temperature cyclic plasticity”發表在材料腐蝕領域頂級期刊《Corrosion Science》上。東南大學孫文文教授、澳大利亞Monash大學Christopher Hutchinson教授和中南大學的張瑞豐副教授為本文的通訊作者，東南大學材料科學與工程學院博士生張勇為本文的第一作者。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.corsci.2023.111729

圖1. 不同狀態AA5083合金的微觀結構

圖2. 不同狀態AA5083合金的拉伸性能

圖3. 不同狀態AA5083合金的NAMLT值

圖4. 不同狀態AA5083合金敏化前后的晶間腐蝕形貌和最大晶間腐蝕深度

圖5. 不同狀態AA5083合金敏化后的電化學腐蝕結果

圖6. 循環強化后AA5083合金的TEM結果

圖7. 循環強化后AA5083合金的APT結果

圖8. 不同狀態AA5083合金敏化后晶界附近的TEM結果

圖9. 循環強化后AA5083合金敏化后基體內的TEM結果

這項工作的創新點在于，首先我們第一次在不可熱處理強化型5xxx系鋁合金中引入了溶質團簇的概念。通過室溫循環變形處理，在合金的基體中引入了高密度的納米尺寸團簇顯著強化了材料。而另一個創新點在于，我們在關于5xxx系鋁合金的腐蝕性能研究方面提供了新的腐蝕機理，溶質團簇的存在抑制了后續敏化處理時晶界陽極析出相的形成，這有利于增強合金的腐蝕抗性。因此，室溫循環變形的新加工工藝在5xxx系鋁合金中的引入具有重大意義。