为满足镁合金在工业结构材料应用的不断增长，急需提高镁合金的机械性能(特别是强度)。

　　日本丰桥技术科学大学三浦弘美和同事们采用大塑性变形技术，也就是多向锻造法(MDF)，来改善商用镁合金的脆性。通过控制道次应变和大塑性变形实现累积应变达到2.0时没有出现任何裂纹。

　　原始的粗晶粒由于机械孪晶的作用逐渐被细化为超细晶粒。原始粗大的孪晶被高度有序的机械孪晶进一步细化。在累积应变为2.0时，其平均晶粒尺寸可以达到0.3㎛。

　　由MDF技术生产的镁合金表现出非常优异的机械性能，其屈服强度为530MPa， 拉伸强度为650MPa，断后伸长率为9%。这是有史以来世界上最强的镁合金。

　　其超细晶粒结构和织构抑制方式使镁合金拥有超常的强度且不损失延展性。

　　研究人员目前正在开展实验，以MDF生产大规格镁合金样品。

　　相关知识：大塑性变形(Severe Plastic deformation ,SPD)技术作为一种新兴的塑性变形方法，可以在变形过程中引入大的应变量(传统的塑性变形很难实现应变量大于1的真应变)，从而有效细化(亚微米或纳米量级)金属，且获得完整大尺寸块体试样，通过在变形过程中微观组织的控制，可以同时获得具有高强度与大塑性的块体纳米材料。

　　目前，已开发的SPD技术主要有以下几种工艺：等径角挤压(Equal Channel Angular Extrusion or Pressing,ECAE or ECAP)、连续剪切(Conshearing)工艺、连续约束板带剪切(Continuous Confined Strip Shearing,C2S2)工艺、等径角轧制(Equal Channel Angular Rolling,ECAR)工艺、累积叠轧(Accumulative roll-Bonding,ARB)工艺、高压扭转(High Pressure Torsion,HPT)工艺、多向锻造(Mutiple Forging ,MF)工艺、循环挤压压缩(Cyclic Extrusion Compression,CEC)工艺、连续反复弯曲(Continuous Cyclic Bending,CCB)工艺及反复弯曲矫直(Repititive Corrugation and Straightening,RCS)工艺。

　　多向锻造(Mutiple Forging ,MF)工艺，多向锻造技术是一种自由锻工艺,其工艺原理如图1所示。形变中材料随外加载荷轴向变化而不断被压缩和拉长,通过反复变形达到细化晶粒、改善性能的效果。

　　孪晶是指：由两个或者两个以上同种晶体构成的﹑非平行的规则连生体。又称双晶。在构成孪晶的两个单晶体间﹐必然会有部分的对应晶面﹑对应晶棱相互平行﹐但不可能全部一一平行﹐然而它们必可通过某一反映﹑旋转180°或者反伸(倒反)的对称操作而达到彼此重合或者完全平行。晶体在适当条件下形变时能形成孪晶,这类孪晶称形变孪晶或机械孪晶。

　　应变分为弹性应变和塑性应变，所谓塑性应变，就是载荷去除后不能恢复的应变。而一个材料或物体在整个加载过程中，可能是经历了加载-卸载-再加载的过程，在整个的过程中物体中所承受的塑性应变的累加即为塑性累积应变，它对于评价材料内部的损伤演化程度，并据此预测材料的断裂失效有重要的意义。