AZ91D镁合金表面激光熔凝温度场的数值模拟及其摩擦学性能

激光熔凝温度场的变化对熔凝层性能有重要影响。目前,将温度场数值模拟及熔凝层性能结合的研究报道较少。对AZ91D镁合金进行激光熔凝,建立了熔凝温度场有限元模型,分析了激光熔凝过程温度场加热冷却的规律,并通过试验验证模型的准确性。分别采用扫描电镜、显微硬度计、共聚焦激光扫描显微镜及摩擦磨损试验机分析了激光熔凝层的形貌、硬度及摩擦学特性。结果表明:激光熔凝温度场呈动态分布,表现出典型的急热骤冷特征,激光熔凝层显微硬度由表及里呈梯度分布,较好地验证了激光熔池的深度,熔凝层显微硬度均值为基体的1.4倍;激光熔凝层磨损量仅为基体的1/3,耐磨性较基体大幅提高,熔凝层及基体的磨损机制主要为磨粒磨损。     

AZ91D镁合金凝固过程分析

采用差热法以及冷却曲线测定AZ91D镁合金的相变温度,通过金相试验,研究了AZ91D镁合金凝固过程中显微组织的变化,为制定合理的AZ91D镁合金热处理工艺,提高合金力学性能提供了依据.     

镁合金铈化学转化工艺及性能研究

镁合金稀土转化膜技术是一种环保型镁合金表面处理新技术.通过正交实验对压铸镁合金AZ91D铈化学转化处理工艺进行了研究,并对膜层性能进行了测试.结果表明,铈转化处理工艺能够在压铸镁合金AZ91D表面形成均匀、完整的转化膜;膜层主要由Ce2O3、CeO2和MgO以及少量的Al2O3组成;铈转化处理提高了镁合金的耐腐蚀性能.     

镁合金铬磷化工艺的试验研究

利用正交试验法和对比实验法研究了一种镁合金铬磷化处理工艺,通过分析计算获得了AZ91D镁合金铬磷化处理液的最佳配方及工艺参数:铬酐12 g/L,次磷酸钠20～30 g/L,室温处理8min.用该工艺方法处理AZ91D镁合金,表面得到了一层致密均匀、附着力和耐蚀性良好、厚度为2.5～3.5 μm的铬磷化膜层,将其用于涂装前的打底层可以大大提高漆膜的附着力和耐蚀性能.该工艺对镁合金的涂装生产具有一定的参考价值.     

镁合金微弧氧化陶瓷膜的微观结构、相成分和耐腐蚀性能

为获得耐腐蚀性优良的镁合金表面膜层,在含5 g/L硅酸钠、2 g/L磷酸钠和1 g/L氢氧化钠的复合溶液中,用自制设备对AZ91D镁合金进行了微弧氧化.利用扫描电镜和X射线衍射分析了AZ91D 镁合金表面微弧氧化陶瓷膜的表面形貌、截面结构和相组成.结果表明:AZ91D 微弧氧化陶瓷膜由疏松层和致密层组成,疏松层陶瓷膜疏松,厚度较大,且存在一些孔洞;致密层陶瓷膜与基体金属结合紧密,陶瓷膜主要由MgO,Mg2SiO4,Mg3(PO4)2和MgAl2O4组成.在3.5%的NaCl溶液中,微弧氧化陶瓷膜的自腐蚀电位为-1 390 mV,而镁合金基体的为-1 540 mV,表明经微弧氧化处理后AZ91D 镁合金的耐蚀性有较大提高.     

AZ91D镁合金阻尼性能的研究

利用动态机械分析仪(DMA)研究了热处理工艺对商业AZ91D镁合金阻尼性能的影响规律.研究结果表明热处理对AZ91 D镁合金的阻尼性能有较明显的影响.时效处理态AZ91D镁合金的临界脱钉应变振幅小于固溶处理态.当应变振幅大于临界应变振幅,合金的阻尼值迅速升高.随着测试温度的升高,合金的阻尼值升高,在临界温度之前以位错阻尼机制为主,当温度超过临界温度则以晶界滑动为主要阻尼机制.     

AZ91D镁合金前处理工艺对化学镀镍的影响

为了获得适合在AZ91D镁合金上进行化学镀镍的前处理工艺,借助扫描电子显微镜、金相显微镜等设备研究分析了不同前处理工艺对AZ91D镁合金化学镀镍层形貌及性能的影响,并确定了更适合在镁合金上进行化学镀镍的酸洗和活化工艺.结果表明,经此工艺处理后的镁合金表面均匀平整,施镀后可获得表观平整光亮、胞状结构均匀致密、与基体结合力及耐蚀性良好的非晶态Ni-P合金镀层.与常用的处理方法相比,这种新工艺处理温和,更适合在镁合金上使用.     

AZ91D镁合金超疏水膜层的制备及其表征

采用简单易行的化学刻蚀方法,通过硝酸刻蚀、化学镀银和硬脂酸自组装改性处理,在AZ91D镁合金表面上成功制备出了超疏水膜层,进一步解释了该制备工艺的化学反应机理。利用扫描电子显微镜和视频光学接触角测量仪对AZ91D镁合金表面超疏水膜层的微观形貌和润湿性能进行了表征,利用能谱仪和光谱仪测定了膜层的表面化学组成。结果显示,釆用上述方法处理后的AZ91D镁合金表面呈现出良好的疏水性,水滴在试样表面的表观接触角为153°,滚动角为4°。     

镁合金微弧氧化膜结构及耐蚀性的初步研究

空气中由于AZ91D镁合金耐腐蚀性差,影响实际应用.为了弄清腐蚀原因,增加应用效果,作者利用扫描电镜和X射线衍射分析了AZ91D镁合金表面微弧氧化膜的形貌、结构和相组成,并对氧化膜的耐蚀性作了初步试验分析.研究表明,AZ91D微弧氧化膜呈3层结构,外层氧化膜存在一些孔洞;中间层氧化膜疏松、具有较大厚度;内层氧化膜与基体金属结合紧密.氧化膜主要由MgO,MgSiO3,MgAl2O4,Mg3(PO4)2组成.经1周3%NaCl溶液浸泡试验,结果表明微弧氧化膜可以较大程度地提高AZ91D镁合金的耐蚀性,但氧化膜表面富含Si,P的颗粒是易发生腐蚀的电化学活性点,导致氧化膜发生局部腐蚀.     

AZ91D镁合金阳极氧化与热扩散渗铝复合膜层的研究

将阳极氧化与热扩散相结合对AZ91D镁合金表面进行低温渗铝处理,利用扫描电镜、光学显微镜和X射线衍射仪对所得膜层的形貌、相结构及耐腐蚀性能进行了研究,并对复合膜层改善镁合金基体耐腐蚀性能的过程进行了分析.研究表明,该复合膜层是由MgO和金属间化合物Mg17Al12以及被γ相(Mg17Al12)包裹住的α-Mg晶粒共同组成;AZ91D镁合金表面的阳极氧化和热扩散渗铝复合膜层能显著提高镁合金基体材料的耐腐蚀性能.     

Fe-Cr-Ni-Co合金堆焊和重熔层的空蚀性能

将Fe-Cr-Ni-Co合金堆焊在304不锈钢表面,再对冷却后的堆焊层进行表面重熔,进行不同时间的空蚀实验.采用失重分析、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪分析空蚀后的合金层,与304不锈钢和堆焊层对比,研究了表面重熔对耐空蚀性能的影响.结果表明:堆焊层和重熔层的耐空蚀性能远高于304不锈钢,重熔后的合金层其耐蚀性优于堆...     

镁合金焊接热裂纹的研究进展

镁合金具有很高的使用价值,在工程工业中得到了广泛应用。镁合金零部件的补焊工艺可以实现镁合金铸造缺陷的补救,加强镁合金的耐用性与安全性,减少不必要的浪费与安全隐患。但由于镁合金自身的焊接特性,在补焊过程中或焊补后常会形成热裂纹,严重影响镁合金使用性。结合近几年镁合金常见的补焊工艺,重点介绍了镁合金TIG焊、激光焊、搅拌摩擦焊和电阻点焊的补焊情况。同时,介绍了影响镁合金焊接热裂纹形成的因素。     

Laser Surface Strengthening Process of Al-Si Base Alloy

With a laser beam, the surface remelting/resolidifying treatment of ZL108 alloy was studied. Test results showed that a compact remelting layer was obtained with appropriate laser processing conditions and a suitable surface coating for laser energy absorption. The eutectic silicon phase in the laser-treating zone changed from the shape of thick-plate (stripe) into the very small grains, the structure was extremely fined, the hardness and wear resistance were improved greatly compared with that of the base alloy. A laser -treating layer, which is 3.5 mm thick and 5 mm wide, could be obtained.     

激光重熔处理对渗硼层脆性的影响

利用两种工艺方案对渗硼层进行了激光重熔处理，并通过声发射技术对表层脆性进行了定量测试。结果表明，激光重熔处理在不同程度上降低了渗硼层的脆性，相对脆性最大降低了71．3％。通过改变渗硼层的形貌和组织结构，消除FeB和渗层内的缺陷，改善界面结合强度和适当降低表层硬度从而使硼原子得到重新分布等方式均能降低表层脆性。     

基于SIMA法的铝合金复杂构件触变锻造成形技术

采用半固态触变锻造技术成形铝合金构件,容易实现轻量化、低成本、短流程制造,因此在汽车、航空航天等领域应用广泛,但是对于高强铝合金复杂形状构件触变锻造存在半固态坯料制坯工序复杂、制件固液偏析严重和力学性能较弱等问题。基于SIMA制坯方法,提出了分级热处理、快速感应重熔和梯度等温处理等重熔工艺以及触变-塑变复合成形等新成形技术,优化了变形铝合金二次重熔半固态组织调控和触变锻造技术,获得了良好的半固态球晶组织并成形出合格的制件,最后提出了铝合金触变锻造成形中仍需解决的问题和发展方向。     

铸锭BFe30-1-1锻造性能的研究

研究了氧含量、夹杂物、宏观组织、拉制速度和电渣重熔等因素对BFe10 1 1合金铸锭锻造性能的影响,结果表明:氧含量、夹杂物对锻造性能影响不大,铸锭中的粗大晶粒及存在的缺陷将会降低锻造性能,而斜向生长的柱状晶区有利于锻造的质量控制,慢速停拉式铸造和合理的电渣重熔工艺对发挥合金的可锻性有利。     

物理气相沉积在镁合金表面防护领域的研究现状

镁合金表面耐腐蚀性能、耐磨性能较差,物理气相沉积(PVD)镀膜技术是一种提高镁合金表面性能的有效方法。总结了PVD镀膜防腐蚀层和耐磨层的特性,分析了涂层耐腐蚀耐磨的机理和存在的不足。综述了镁合金表面PVD膜层的研究进展,阐述了物理气相沉积技术对镁合金的表面改性的应用现状,并对该技术在镁合金上的发展进行了概括,指出了目前PVD技术在镁合金表面防护领域的新前景,为今后PVD技术对镁合金表面防护的研究与发展提供了相关参考。     

高压成型铝硅系列合金晶粒组织控制及其强化技术的研究进展

综述了高压条件下的铝硅系列合金的晶粒组织控制及其强化技术,介绍了我国高压成型的产业化情况.高压条件下结晶的零件性能高低主要取决于结晶前的液态金属结构和成型过程中的结晶条件,零件强化的主要工艺措施有热速处理、细化处理以及压力下结晶.开展铝硅合金结晶的晶粒组织控制模拟仿真技术研究的理论主要是基于第一性原理和物理统计学理论,根据Monte-carlo模型和CA模型进行.结合高压成型实际生产工艺,说明了高压成型的晶粒组织控制的可行性.     

In vitro corrosion behaviour of Mg alloys in a phosphate buffered solution for bone implant application

The corrosion behaviour of Mg–Mn and Mg–Mn–Zn magnesium alloy in a phosphate buffered simulated body fluid (SBF) has been investigated by electrochemical testing and weight loss experiment for bone implant application. Long passivation stage and noble breakdown potential in the polarization curves indicated that a passive layer could be rapidly formed on the surface of magnesium alloy in the phosphate buffered SBF, which in turn can protect magnesium from fast corrosion. Surfaces of the immersed magnesium alloy were characterized by SEM, EDS, SAXS and XPS. Results have shown that Mg–Mn and Mg–Mn–Zn alloy were covered completely by an amorphous Mg-containing phosphate reaction layer after 24 h immersion. The corrosion behaviour of magnesium alloys can be described by the dissolving of magnesium through the reaction between magnesium and solution and the precipitating of Mg-containing phosphate on the magnesium surface. Weight loss rate and weight gain rate results have indicated that magnesium alloys were corroded seriously at the first 48 h while Mg-containing phosphate precipitated fast on the surface of magnesium alloy. After 48–96 h immersion, the corrosion reaction and the precipitation reaction reach a stable stage, displaying that the phosphate layer on magnesium surface, especially Zn-containing phosphate layer could provide effective protection for magnesium alloy.     

Microstructural evolution and tensile mechanical properties of thixoforged ZK60-Y magnesium alloys produced by two different routes

Semi-solid processing of magnesium alloys is generally based on conventional magnesium-based casting alloys such as Mg–Al series. However, these casting alloys do not give such high mechanical properties as the alloys that are conventionally wrought such as Mg–Zn series. In this paper, a ZK60 magnesium alloy with the addition of Y was thixoforged. The semi-solid thermal transformation (SSTT) route and the recrystallisation and partial melting (RAP) route were used to obtain the semi-solid feedstocks for thixoforging. Microstructural evolution during partial remelting was studied at temperatures for times. Tensile mechanical properties of thixoforged components at room temperature were examined. Results show that a fine spheroidal microstructure can be obtained by the RAP route. Compared to the RAP route, the SSTT alloy shows coarsened solid grains with a relatively high proportion of intragranular liquid droplets. With prolonged holding time, the solid grain sizes of the SSTT alloy and the RAP alloy increased. Coalescence was dominant in the SSTT alloy and Ostwald ripening was dominant in the RAP alloy. Thixoforging for the SSTT alloy and the RAP alloy resulted in successful filling of the die. The tensile properties of the thixoforged RAP alloy were satisfactory and exceeded those of the thixoforged SSTT alloy. However, the mechanical properties of both the thixoforged SSTT alloy and the thixoforged RAP alloy decreased with prolonged holding time.