镁合金动态力学性能研究进展

介绍了镁合金的室温、高温动态力学性能及微观机制,描述了晶粒大小、元素含量对动态力学性能的影响,分析了国内外在镁合金动态力学性能研究方面的不足,并提出了后续研究方向.     

喷射沉积稀土镁合金材料工艺研究

研究了喷射沉积工艺对Mg-Al-Zn-Nd稀土镁合金性能的影响.分析了喷射沉积镁合金的组织结构和力学性能.结果表明:喷射沉积工艺可显著改善镁合金的组织结构与力学性能.     

耐热镁合金及其相图热力学研究及应用进展

镁合金常温力学性能较好,但高温力学性能较差,特别是高温抗蠕变性能较差.综述了国内外耐热镁合金的研究现状,重点分析了Mg-Al、Mg-Zn、Mg-RE等系耐热镁合金高温抗蠕变机制,合金元素对耐热性的影响和耐热镁合金相图热力学的研究进展,最后对耐热镁合金的工业应用现状进行综述,并指出了未来耐热镁合金的研究方向和重点.     

预时效对变形镁合金组织与力学性能的影响

与铸造镁合金相比,变形镁合金可获得更高的强度、更好的延展性以及更多样化的力学性能,从而满足多样化镁合金结构件的应用需求.但由于变形镁合金绝对强度低、塑性变形能力差,其应用范围受到了极大的限制.近期研究发现,对变形镁合金进行预时效处理能够显著提高合金的综合力学性能,因此总结和归纳预时效对变形镁合金的影响具有重要的理论参考价值和实践指导意义.预时效是在塑性加工前进行时效处理的一种时效方法,预时效处理可通过欠时效、峰值时效和过时效等工艺调控析出相的大小、形状、分布和位向,析出相在后续的加工变形过程中具有改善材料组织与性能的重要作用.预时效提供的析出相,在后续塑性加工变形过程中为动态再结晶提供形核核心,促进动态再结晶,细化晶粒,激活非基面滑移,弱化基面织构,且晶界析出相可显著抑制晶粒长大,有效阻碍位错运动,也可使位错累积增多,小角度晶界增多.此外,增加析出相含量能减小晶粒尺寸,抑制{1012}拉伸孪晶的形核和长大,增加{1011}压缩孪晶和{1011}-{1012}双孪晶含量,这些孪晶增加了动态再结晶的形核核心,改变了晶粒取向,进而大幅提高了合金的强度、屈服应力和峰值应力,同时也保证了合金的延展性,极大地改善了镁合金的综合力学性能.本文针对Mg-Al系、Mg-Zn系、Mg-Sn系和Mg-RE系等四系合金,总结分析了预时效对变形镁合金组织与性能的影响,着重从压缩、拉伸、挤压和轧制等变形工艺角度进行综述,为制备综合力学性能优良的镁合金提供参考.此外,本文指出了预时效变形镁合金在未来的发展动态和研究重点.     

轧制AZ31镁合金板材(4mm)动态压缩性能与失效行为

为了研究轧制AZ31镁合金板材(4mm)在高应变速率下的动态力学性能和失效行为,采用分离式霍普金森压杆装置(SHPB)在室温下应变速率为500～2600s-1范围内对其进行了动态压缩实验,并利用金相显微镜(OM)和扫描电镜(SM)对冲击后的试样进行了显微分析.探讨了轧制AZ31镁合金板材沿轧制方向(RD)、横向(TD)和法向(ND)的动态压缩性能和失效行为.结果表明:轧制AZ31镁合金4mm板材动态压缩性能存在各向异性.沿RD和TD方向压缩的动态性能相同,沿ND方向压缩的动态断裂强度最大.AZ31镁合金4mm板材的动态压缩断裂机制为解理断裂.变形机制为沿RD和TD方向高速压缩时,{101-2}<112-0>拉伸孪晶参与变形;沿ND方向高速压缩时,{101-1}<112-0>压缩孪晶参与变形.     

长周期结构增强镁合金的研究进展

长周期结构增强镁合金是近年来新发展的一种具有应用前景的镁合金新型结构材料.长周期结构作为镁合金中一种新发现的增强相,极大地提高了合金的力学性能.主要介绍了长周期结构增强镁合金的各种类型、特点、力学性能以及目前国内外的研究现状.     

铸造镁合金的发展及其展望

系统地总结了各类铸造镁合金的成分、铸造方式与其高、低温力学性能之间的关系.论述了高强度镁合金、高温镁合金及阻燃镁合金的研究重点及发展方向.     

合金元素对AM60B镁合金性能的影响

为提高镁合金的力学性能,将元素Sr和稀土元素Y、Nd加入到AM60B中.采用X光荧光和X射线衍射对合金的化学成分和物相组成进行了分析,研究了合金元素对AM60B镁合金力学性能的影响,采用扫描电子显微镜对合金试样的断口表面进行了观察,对其断裂行为进行了探讨.研究结果表明,Sr和稀土元素Y、Nd使AM60B镁合金的力学性能得到改善,含Sr和稀土元素Nd的AM60B镁合金的断裂强度和延伸率最高,分别达到224.57 MPa和9.25%,比AM60B镁合金分别提高了32%和38%,合金的屈服强度也得到改善.稀土元素Y和Nd的加入,使AM60B镁合金表现出较大的塑性变形能力.     

镁合金管材挤压变形动态再结晶流函数法研究

为研究热挤压成形镁合金管材过程中动态再结晶现象,首先采用流函数方法建立了挤压锥杯内变形区的应变速率张量场、等效应变速率场、最小剪切应变速率场以及应变张量场等数学模型,然后通过热模拟实验测得镁合金AZ91D高温力学性能数据,计算并建立了AZ91D镁合金高温变形时发生动态再结晶的临界应变函数;结合镁合金管材挤压过程应变速率及应变场等,建立了挤压过程变形区内产生初始动态再结晶的判定准则及分布规律。最后通过经实验验证了该准则及分布规律的准确性,为实际生产工艺的制定提供了理论依据。     

Zn添加对挤压态Mg-Al-Ca-Mn合金微观组织和力学性能的影响

目的 研究不同含量Zn元素对镁合金塑性、强度的改良效果.方法 以Mg-Al-Ca-Mn合金为基础,采用热挤压成形加工方法,分析不同Zn含量对其显微组织和力学性能的影响.结果 Zn元素可以改变挤压态镁合金的显微组织,对其主合金相影响不大,但可以改变衍射峰强度.Zn元素可以提高挤压态镁合金的屈服强度和伸长率,提高镁合金韧性;ACMZ2合金综合性能最佳.结论 热挤压成形能够细化镁合金晶粒,Zn元素含量可以改善镁合金微观组织和力学性能,可在实际生产中根据需求调整Zn元素含量以获得最佳性能.     

镁合金高速冲击载荷下的变形行为研究进展

概述了国内外对镁合金在高应变率加载条件下的力学行为及其高速变形时组织中绝热剪切带形成机制的研究现状,归纳了在镁合金动态力学行为及微观变形机制方面以及镁合金中形成绝热剪切带带内组织成因研究方面存在的不足。基于此,提出了镁合金动态力学行为及其在动态变形过程中微观组织演变机制的研究重点,并指出了进一步尚需开展的工作。     

Improvement of formability and mechanical properties of magnesium alloys via pre-twinning: A review

Twinning can generate the change of texture and a large of twin boundaries, which can greatly influence the mechanical properties of magnesium alloys. Thus, pre-twinning can be considered to be a simple and feasible method to improve the mechanical properties of magnesium alloys. Recently, some studies have confirmed that pre-twinning can be an effective way to enhance the strength, formability and mechanical anisotropy of magnesium alloys. Based on these results, some aspects of the present research on the improvement of mechanical properties via pre-twinning are reviewed. The relevant mechanisms have been summarized. Finally, for this research field, a few critical scientific problems are also proposed.     

铸造镁合金及其研究进展

介绍了镁的合金化原理、强化机理和目前所用铸造镁合金的类型及存在的缺点，提出了改善铸造镁合金性能的途径。     

稀土变形镁合金的研究和开发

论述了国内外稀土变形镁合金的研究和开发现状,分析了在变形镁合金中添加稀土元素所起的作用以及稀土对合金组织、性能及变形加工能力所产生的影响,总结了稀土变形镁合金中准晶相的形成、作用及研究特点,讨论了稀土变形镁舍金研究和开发中存在的问题和困难,指出稀土变形镁合金是镁合金开发应用中的一个重要发展方向.     

AM系铸造镁合金的研究进展

综述了国内外有关AM系镁合金组织与合金相、力学性能、合金元素对AM系镁合金组织和性能的影响等方面的研究现状以及AM系镁合金的应用现状,分析了国内外AM系镁合金研究的不足和进一步研究的方向,提出了扩大AM系镁合金在工业中应用需要解决的关键问题.     

A review on magnesium alloys as biodegradable materials

Magnesium alloys attracted great attention as a new kind of degradable biomaterials. One research direction of biomedical magnesium alloys is based on the industrial magnesium alloys system, and another is the self-designed biomedical magnesium alloys from the viewpoint of biomaterials. The mechanical, biocorrosion properties and biocompatibilities of currently reported Mg alloys were summarized in the present paper, with the mechanical properties of bone tissue, the healing period postsurgery, the pathophysiology and toxicology of the alloying elements being discussed. The strategy in the future development of biomedical Mg alloys was proposed.     

A review on magnesium alloys as biodegradable materials

Magnesium alloys attracted great attention as a new kind of degradable biomaterials. One research direction of biomedical magnesium alloys is based on the industrial magnesium alloys system, and another is the self-designed biomedical magnesium alloys from the viewpoint of biomaterials. The mechanical, biocorrosion properties and biocompatibilities of currently reported Mg alloys were summarized in the present paper, with the mechanical properties of bone tissue, the healing period postsurgery, the pathophysiology and toxicology of the alloying elements being discussed. The strategy in the future development of biomedical Mg alloys was proposed.     

Magnesium based degradable biomaterials: A review

Magnesium has been suggested as a revolutionary biodegradable metal for biomedical applications. The corrosion of magnesium, however, is too rapid to match the rates of tissue healing and, additionally, exhibits the localized corrosion mechanism. Thus it is necessary to control the corrosion behaviors of magnesium for their practical use. This paper comprehensively reviews the research progress on the development of representative magnesium based alloys, including Mg-Ca, Mg-Sr, Mg-Zn and Mg-REE alloy systems as well as the bulk metallic glass. The influence of alloying element on their microstructures, mechanical properties and corrosion behaviors is summarized. The mechanical and corrosion properties of wrought magnesium alloys are also discussed in comparison with those of cast alloys. Furthermore, this review also covers research carried out in the field of the degradable coatings on magnesium alloys for biomedical applications. Calcium phosphate and biodegradable polymer coatings are discussed based on different preparation techniques used. We also compare the effect of different coatings on the corrosion behaviors of magnesium alloys substrate.     

镁合金稀土元素合金化研究进展

本文叙述了国内外镁合金稀土元素合金化的研究进展;讨论了稀土元素对镁合金熔体、组织和性能以及耐腐蚀性的影响;分析了镁稀土合金研究存在的问题;指出镁稀土合金是镁合金研究的重要发展方向。     

AZ91HP镁合金变质精炼的实验研究

研究了AZ91HP镁合金在不同变质、精炼条件下铸件的组织和力学性能。结果表明：变质、精炼处理后，镁合金铸件晶粒得到细化，力学性能提高。其中CzCls变质结合氩气吹洗精炼效果最好，在此条件下，铸件T6状态力学性能达到了σ0.2=132．6MPa、σb=250．5MPa和δ—4．93％。进一步分析表明晶粒细化的机理为含C、A1化合物的异质形核作用。