随着增材制造技术的发展，激光选区熔化（SLM）成为制备医用镁合金的重要手段。其中，SLM制备的稀土WE43镁合金因其优异的力学性能而受到广泛关注。然而，SLM制程中不可避免的孔隙、残余应力及复杂微观结构，使得该合金表现出远高于传统工艺产品的腐蚀速率，严重制约其在临床中的推广应用。为提升其性能，研究者尝试通过激光参数优化和后处理手段（如热等静压、热处理等）降低缺陷和腐蚀速率，并在表面改性等方面取得了一定进展。但目前对其加速腐蚀的根本机制仍缺乏系统性解释，尚无法实现从源头上精准控制。同时，现有对WE43合金的力学研究主要集中在强度和延展性的提升，对于其塑性变形响应及机制的微观本质，特别是在定量模拟和腐蚀机制层面，仍存在明显空白。

为了弥补这一空白，近日，广东省科学院新材料研究所增材制造团队联合太原理工大学程伟丽教授，围绕激光选区熔化工艺制备的医用WE43稀土镁合金开展联合研究。研究引入VPSC晶体塑性建模方法，模拟合金在单轴拉伸下的力学响应，从滑移系统激活、织构演化和晶粒协同变形等角度揭示SLM工艺下高强与良好塑性的微观本质，明确细晶强化、第二相析出及高密度位错是其强度来源（图1）。进一步结合实验验证，系统厘清了第二相颗粒的调控行为及对塑性的贡献，构建了从工艺—组织—性能的理论路径。

图1 VPSC模拟及位错绕过强化机制

在此基础上，研究深入探讨了合金在3.5 wt.%氯化钠中的腐蚀行为，通过分析不同状态（挤压态、打印态和打印+固溶处理态）下材料的微观结构特征，建立了“SLM WE43合金三维空间快速腐蚀模型”。结果表明，第二相、孔隙和位错共同引发微区电化学反应，协同加速局部腐蚀发展，即使在高致密度下仍难以抑制腐蚀速率的急剧提升，为腐蚀机制理解和抗腐蚀策略优化提供了理论依据（图2）。

图2 孔隙、位错和第二相在合金内的分布

相关研究成果发表在镁合金顶刊《Journal of Magnesium and Alloys》（Q1，Top期刊，IF=15.8）《Rare Metals》（Q1，Top期刊，IF=9.6）上发表。论文得到广东省基础与应用基础研究基金（2024A1515011024）、广州市科技项目（2024A04J4943）、广东省科学院发展专项资金项目（2022GDASZH-2022010107）、国家重点研发计划（No. 2022YFC2406000）等项目的支持。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.jma.2024.12.018

https://doi.org/10.1007/s12598-025-03463-z