（东北大学 材料科学与工程学院 材料各向异性与织构教育部重点实验室，沈阳 110819）

随着能源和环境保护等问题的日益凸显，工业界对轻质高强材料的需求愈显迫切，开发出低密度的镁合金材料对于促进国防科技和国民经济的发展具有重要意义[1—3]。当前制备的变形镁合金仍无法同时满足高强度、高延展性以及低成本的综合性能要求[4—5]。在以往的研究中，普遍通过添加高浓度的稀土元素（如Gd，Y 等），将镁合金的绝对强度提升至500 MPa级[6]。例如，Zhang 等[7]通过热挤压、冷轧和时效制备得Mg-Gd(-Y)-Ag 系合金，屈服强度为421 MPa，抗拉强度为515 MPa；此外，仅通过热挤压工艺制得的超高强度Mg-10Gd-5.7Y-1.6Zn-0.6Zr（质量分数）合金，其屈服强度为473 MPa，抗拉强度也高达542 MPa[8]。高含量稀土元素添加必将带来以下几个瓶颈问题[9—10]：镁-稀土合金的密度较高；镁-稀土合金的成形性能差，成材率低，加工成本高；大量重稀土元素的添加必将急剧增加镁合金铸锭的成本，因此限制了其更广泛的工业化应用。如何大幅度提升低成本（低、无稀土）镁合金的绝对强度，是继续拓宽镁产品实际应用的关键问题。

近年来，Mg-Sn-Ca 系非稀土合金作为一种低成本、高性能的变形镁合金被发展出来[10—12]，这是由于高熔点Mg2Ca 和MgSnCa 等纳米化合物相的析出以及Ca 元素在晶界处的偏聚，导致再结晶晶粒保持高的热稳定性，挤压态合金的晶粒尺寸可以细化至常规挤压难以实现的亚微米尺度。例如，一种新型的Mg-2Sn-1Ca（质量分数）合金经过常规热挤压后的平均晶粒尺寸可细化至～0.8 μm，从而实现了该合金兼备高的抗拉强度（～285 MPa）和优异的伸长率（～23%）[9]。……