镁合金熔体中夹杂物的表征及净化研究进展

综述了镁合金中主要夹杂物的形貌、特征、成分及形成原因,简要归纳了夹杂物净化的方法,总结了熔铸工艺和净化因素对于夹杂物形貌控制、去除效果的影响规律,包括熔剂因素、精炼温度和静置时间,并指出应加强镁合金夹杂物的研究.     

AZ91D镁合金中的夹杂物

就镁合金铸件中夹杂物的形成过程以及它们对镁合金铸件质量的影响进行了分析。试验研究表明,在镁合金中,主要存在有氧化物夹杂、熔剂夹杂和外来夹杂等几种夹杂物,其中最主要的夹杂物是氧化物夹杂。通过适当工艺可以去除大部分夹杂物。     

镁合金熔体净化工艺的研究

研究了镁合金再生过程中熔体内夹杂物含量、尺寸与静置时间的关系,以及主要合金成分和杂质元素含量的变化规律.应用Stokes公式模拟了夹杂物沉降距离与静置时间的关系,分析了影响夹杂物沉降速度的因素.结果表明:在镁合金废料完全熔解后静置5～10 min,可以将熔体内夹杂物的含量降至0.5%以下,夹杂颗粒尺寸小于0.3 mm.234熔剂的精炼效果好于RJ-1熔剂,经234熔剂精炼后静置8 min,镁合金熔体中的夹杂物含量降至0.02%以下,夹杂颗粒尺寸小于10μm.夹杂物沉降速度与夹杂半径的平方、夹杂密度成正比,与镁合金液粘性系数及镁合金液密度和夹杂密度的比值成反比.     

镁合金中的非金属夹杂物及其净化方法

镁合金熔炼和加工过程中会引入一定量的非金属夹杂物,这些夹杂物的存在容易引起材质性能下降。采用SEM和EDS分析了镁合金中非金属夹杂物分布和组成,结合理论分析探讨了熔剂吸附精炼、沉降法和气体浮游法等常用方法的可行性和净化效果,并对泡沫陶瓷过滤法和添加稀土元素在镁合金净化中的研究和应用情况进行了讨论。不同方法各有优缺点,实际生产中一般需要配合使用才能达到好的净化效果。     

镁合金熔剂净化技术的研究进展

镁合金在熔炼过程中易产生大量的非金属夹杂物与金属夹杂物,严重降低了合金的力学性能和铸造流动性。镁合金熔剂净化法除杂成本低、效率高、操作方便、效果好,从而成为镁合金生产中普遍采用的净化工艺。本文阐述了镁合金中杂质的危害及其熔剂净化技术的研究现状,指出了熔剂净化工艺的不足和改进,提出了研究发展趋势。     

镁合金中的MgO夹杂物及熔剂精炼过程的研究

采用扫描电镜及电子探针对镁合金中单颗粒夹杂物进行了成分分析。结果表明：在MgO夹杂物内部，各处的成分并不均一，且夹杂物伴随着气孔产生。研究推导了单个夹杂物颗粒被熔剂裹覆后在镁合金液中的沉降速度表达式。得出了熔剂粘附层厚度与夹杂物沉降速度之间的关系，计算了夹杂物在镁合金液中的沉降速度，测定了精炼熔剂在试块上的粘附层厚度。通过对熔剂夹杂物成分的检测分析，证实了熔剂在精炼除渣过程中的作用。     

镁合金纯净化研究新进展

阐述镁合金中的夹杂物种类及其危害,镁合金含有MgO、Mg3N2、MgS、α-Fe、MnAl6、Fe2(Si,B)、Fe3(Al,Si)、(Fe,Mn)3Si和(Fe,Mn)5Si3等非金属夹杂物及Fe、Cu和Ni等有害金属元素。非金属夹杂物会严重降低合金的强度和韧性;Fe等有害元素会大幅度增加镁合金的腐蚀速率。重点阐述镁合金双活性加硼熔剂除铁技术及其除铁效果。针对稀土镁合金的净化难题,介绍稀土镁合金的专用净化熔剂、MgO泡沫陶瓷过滤器及旋转喷吹等镁合金非熔剂净化方法。综述复合净化对镁合金力学性能、流动性及热裂性的影响,并展望镁合金净化技术的未来发展。     

镁合金无熔剂熔炼防燃净化技术研究进展

介绍了镁合金熔体中常见的气体和夹杂物,概述了目前国内外先进的镁合金无熔剂熔炼防燃保护气体和精炼净化方法,着重介绍了NovecTM612熔体保护气、旋转喷吹气体净化法以及泡沫陶瓷过滤,分析了我国镁工业的现状,并指出了将来我国镁合金研究者和工作者的研究重点.     

气体保护熔炼条件下Mg-Gd-Y-Zr合金的夹杂物

本文研究了气体保护条件下,常规熔铸的Mg-Gd-Y-Zr合金中夹杂物的形貌、分布及形成原因,并通过计算分析了夹杂物的沉降行为.结果表明,Mg-Gd-Y-Zr合金中有MgO或Y的氧化物为主的球状、簇状、不规则状、线状的复合夹杂物和含熔剂夹杂物,夹杂物的平均尺寸为12.7μm,平均体积分数为0.26%.夹杂物出现的频率随其尺寸增大而急剧减小,尺寸在20μm以下的夹杂物占夹杂物总体积接近85%,尺寸在45μm以下的夹杂物占96%.计算结果表明,夹杂物沉降速率与其尺寸和密度相关;夹杂物密度增大,可使镁合金中夹杂物的最大尺寸减小,计算得到的合金中最大夹杂物的尺寸与实验结果基本一致.     

镁合金铸件熔剂夹渣缺陷的形成及预防

由于镁合金铸件生产过程复杂,给生产带来相当的难度,其中熔剂夹渣是镁合金铸件熔剂夹渣缺陷产生的原因分析,提出有效防止镁合金熔剂夹渣缺陷的方法.     

Effects of processing variables on melt cleanliness of AZ31B magnesium alloy investigated by quantitative evaluation of Fe and non-metallic inclusions

Impurities such as Fe, Ni and Cu and non-metallic inclusions such as oxides, nitrides, carbides, sulfides and fluorides are harmful to the quality and various properties of magnesium alloy sheets produced by twin-roll casting. In this study, the changes of the content of Fe and non-metallic inclusions in AZ31B magnesium alloys with melt temperature and isothermal holding time were quantitatively evaluated using EPMA and the metallographic method. The Fe content did not increase above the Fe content in the raw material, which implies that the dissolution of Fe from a steel crucible was suppressed effectively. The content of non-metallic inclusions, mainly consisting of oxide, fluoride and Fe-rich intermetallic compounds, did not change remarkably with the melt temperature but it increased with the isothermal holding time due to the continuous oxidation of the magnesium alloy melt on the melt surface.     

压铸镁合金腐蚀行为研究进展

讨论了压铸镁合金的腐蚀类型,介质环境对腐蚀行为的影响和各种合金元素在镁合金腐蚀过程中起到的作用。认为对镁合金腐蚀行为和机理的认识仍不完全清楚,对接触腐蚀和应力腐蚀等多种腐蚀形式协同作用下腐蚀研究不够全面,这些领域是当前镁合金腐蚀研究亟待解决的问题。提出采用向合金中加入稀土等微量元素的方法,降低有害杂质的含量,改善合金的微观结构,开发新型抗腐蚀镁合金,是镁合金腐蚀防护研究的重要发展方向。     

镁及镁合金研究动态与发展展望

简要介绍了镁及镁合金的优越性能,概述了镁合金的成型工艺性能及各种成型方法,并涉及当前的新型镁合金。最后,根据镁及镁合金特性及成型性能谈到了其在时下的应用,同时对镁合金未来的发展充满期待。     

CeCl3对含Ce镁合金精炼过程中Ce损耗量的影响

采用含CeCl3的净化熔剂对含Ce的镁合金进行精炼,研究了CeCl3对合金中Ce损耗量的影响规律.结果表明:当熔剂中不含CeCl3时,合金中的Ce损失高达27.7%;而当CeCl3的含量达到15%时,合金中的Ce损失仅为4.5%,CeCl3处理使镁合金中稀土相均匀分布,使Mg17Al12相细化,但相组成没有明显变化;随着CeCl3含量的增加,合金力学性能提高,但过多的CeCl3会在合金中引入熔剂夹杂.并从热力学方面探讨了熔剂与镁液的作用机理,计算了镁熔体中Mg和Ce的活度及熔剂熔体中MgCl2和CeCl3的活度.结果表明,由于CeCl3抑制了合金中Ce与熔剂中MgCl2的反应,从而降低了Ce的损耗.     

AZ91D+xNd压铸镁合金拉伸和疲劳断裂模式

压铸AZ91D镁合金中添加稀土Nd后,生成了新的稀土化合物Al11Nd3相,合金显微组织得到细化,力学性能得到提高,但是当Nd的添加量达到1.5%时,合金的力学性能又有所下降。AZ91D xNd合金拉伸断口具有准解理、撕裂棱及韧窝等韧性特征,但其断裂方式仍属于脆性断裂。含Nd的AZ91D合金疲劳裂纹萌生于试样的表面或亚表面下的孔隙或夹杂处,疲劳裂纹扩展区为平面状断面,含1.0%Nd合金的疲劳辉纹最为清晰,疲劳断口主要表现为脆性与韧性的混合断裂方式,局部存在准解理台阶与河流花样以及穿晶型和沿晶型二次裂纹。     

锶合金化在镁合金中的作用

锶加入镁合金中可以提高合金的铸造性能;少量的锶加入到镁合金中,能够细化镁合金的组织,提高镁合金的室温力学性能;锶对不同系列镁合金力学性能的影响不尽相同;锶合金化可以改善镁合金的高温力学性能以及蠕变性能.锶是提高镁合金耐蚀性的有效合金元素,含锶镁合金有望成为新型的轻质耐高温材料.     

铸造镁合金疲劳研究现状

归纳了典型铸造镁合金的疲劳强度和疲劳寿命研究现状,介绍了铸造镁合金疲劳裂纹的萌生及扩展机制,以及基体组织、晶粒尺寸、第二相、铸造缺陷和工作环境等多种因素对镁合金疲劳性能的影响规律,总结了提高镁合金疲劳性能的方法,最后对铸造镁合金疲劳方面的研究进行了展望。     

镁合金预变形时效处理工艺的研究现状

分析了预变形工艺对镁合金孪生行为的影响,论述了不同类型的镁合金在预变形时效处理工艺下的析出行为,阐明了该工艺下镁合金力学性能的变化规律及强化机制,并提出了通过变形工艺可以调控镁合金的析出行为,使镁合金的晶内组织向着有利于提升力学性能的结构发展,最后对预变形时效处理工艺未来的研究方向进行了展望。     

Structure and properties of alloys of the Mg-REM system

The structure and properties of magnesium alloys alloyed with rare-earth metals (REM) are considered. The alloys are compared to commercial magnesium alloys. Perspectives of magnesium alloys with earlier unused REM are discussed.