It is one concern of the researchers how magnesium (Mg) alloys solidify under different conditions and how their microstructure evolves during solidification, and what are the relationship between the macroscopic properties and various microstructures. Such issues are difficult to be revealed through experiments only, especially for the newly developed Mg alloys, for which there is a lack of more systematic and mature system. However, multi-scale modeling and simulation can promote and deepen our understanding of the microstructure and its deformation mechanism. In this paper, we review and summarize the recent research progress of numerical simulation of Mg alloys in forming and microstructure, namely casting, extrusion, rolling, and welding, using crystal plasticity finite element (CPFEM) and molecular dynamics (DM) methods. Besides, the methods and innovations of modeling are also summarized. Lastly, the paper discusses the development prospects and challenges of the numerical simulation in the field of Mg alloys.

The deformation behavior, phase transformation and microstructure evolution of dual-phase Mg-Li-Zn-Sr-Ca alloy under different deformation parameters were investigated through isothermal compression experiments. Serrated flow behavior was observed in the flow curves, indicating a strain aging behavior. R=0.9971 and AARE=3.88 % demonstrate the reliable predictive capability of established constitutive model. Hot processing maps indicate that instability region is only at T=423–490 K, ε̇ =0.007 s–1-1 s–1. As the temperature exceeds 523 K, needle-shaped phases precipitated from the β-Li phase, which was confirmed to be α-Mg phase. With increasing temperature and reducing strain rate, the quantity and size of them increased. Furthermore, its precipitation may be due to the high lattice diffusion coefficient of the β-Li phase. The degree of dynamic recrystallization (DRX) increased, the proportion of low-angle grain boundaries (LAGBs) and kernel average misorientation (KAM) decreased, these phenomena primarily associated with the dynamic recovery (DRV) and DRX processes. In addition, under the same processing parameters, the degree of DRX in the α-Mg phase is higher than that of the β-Li phase, the density of geometrically necessary dislocations (GND) of the α-Mg phase is higher than that of the β-Li phase. The β-Li phase can be activated more slip system and it can reduce the accumulation of dislocations. Meanwhile, the high density of GND of the α-Mg phase also predicts a higher strain energy and a greater drive force for recrystallisation. As the temperature rises, the intensity of the (0002) basal texture of the α-Mg phase increased, which is attributed to the selective growth of DRXed grains.

Abstract In response to the rapid failure of grease lubrication under low surface speed with zero entraining velocity, a common occurrence in ball screws or cageless rolling element bearings, detailed observations were conducted through optical interferometric experiments. It was observed that despite a constant surface speed and load, the motion remained transient due to the transition between outlet cavitation and inlet starvation. The reciprocating motion of the cavitation zone rapidly depleted the contact area, leading to severe surface peeling. However, as the surface speed increased, this phenomenon was alleviated and eventually disappeared. To enhance lubrication performance, bilateral grooves were created using laser technology, proving to be advantageous for grease lubrication life under low surface speed conditions. Despite the occurrence of rapid surface failure, grease lubrication demonstrated clear benefits over oil lubrication when operating at low surface speeds.