镁及镁合金的特性与应用

镁及镁合金材料因其特有的性能,特别是质轻受到高度的关注,在交通运输和航空航天及消费品行业有着广泛的应用。本文着手于镁及镁合金的优异特性,概述了它们的产品在当前的应用,最后对它们的前景进行了展望。     

文摘辑要

镁及镁合金电镀与化学镀 介绍了镁及镁合金电镀与化学镀工艺流程。浸锌及直接化学镀镍等前处理工艺,已应用于镁及镁合金上的各种镀层。同时,对电镀及化学镀在镁及镁合金上的应用及发展状况作了简要评述。     

对当前镁合金研究与应用的几点认识

介绍了我国镁资源现状及镁合金结构件应用的发展潜力;分析了镁合金大规模应用存在问题,提出镁合金半固 态流变压铸成形和固态成形新方法,讨论了它们的主要优点及其应用范围。     

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。     

镁合金的环保型表面处理法

镁及镁合金是一种电负性很强的金属，而且其自然氧化膜对镁基体无保护作用。因此，各种镁材、镁合金铸件、镁锭等在发往用户与仓储之前都要经过防腐处理，但传统的防腐介质都含有铬和／或其他重有色金属，它们都对人体健康不利，对环境有害。各国都在研制开发对环境无害的镁合金防腐蚀法，日本大冢化学公司推出的“SHADANMG系列处理法”是获得工业应用的镁及镁合金的新型防腐蚀法，其处理介质不含铬等对环境不利的元素，被誉为镁合金的环保型表面处理法。     

生物医用镁合金表面改性的研究进展

随着医疗技术的高速发展,镁及镁合金因其良好的生物相容性和生物力学性能,在骨科植入物和心血管支架领域具有巨大的应用前景。然而,在生理环境中的高降解率限制了镁及镁合金的临床应用。从镁合金的耐腐蚀性及生物相容性角度,综述了近年来化学转化涂层、微弧氧化涂层、钙磷涂层及可降解聚合物涂层在镁合金表面改性中的应用及特点,并展望了未来表面改性在生物医用镁合金领域的发展方向及应用前景。     

镁及镁合金的高纯净化

对各种杂质在镁及不同系列的镁合金的行为及对镁合金性能的影响作了系统的分析。论文指出镁合金高纯净 化是镁合金扩大应用范围的关键之一,而镁及镁合金高纯净化是一项十分艰巨的任务。国内外已研究成功的镁合金高纯 净化工业技术同今天镁合金的发展需要还有差距,开发新的镁合金高纯净化技术是今后的重大任务。     

镁合金及镁基复合材料搅拌摩擦焊研究进展

镁合金及镁基复合材料因其优异的性能在电子、汽车、生物技术、航空航天等领域具有广阔的应用前景,但是连接技术却成为制约其发展和工程应用的关键。本文综述了镁合金的焊接特性、搅拌摩擦焊的应用优势、近几年国内外镁合金及镁基复合材料搅拌摩擦焊的研究进展,总结了镁合金搅拌摩擦焊存在的问题和发展趋势。     

镁合金的应用与开发

镁作为低环境负荷型高强度轻量材料引起人们关注，国内外加强了对镁的研究和利用，研究集中在提高镁合金的性能和制造工艺的节能及低成本化，开发高性能镁合金材料制造技术。文中综述了镁合金的种类及发展趋势，展望了镁合金应用的良好发展前景。     

镁及镁合金在乙二醇溶液中的腐蚀与缓蚀技术的研究进展

综述了镁及镁合金在乙二醇溶液中的腐蚀机理和影响因素,给出了近些年来镁合金缓蚀剂研究的进展和应用情况。     

镁及镁合金的晶粒细化

叙述了镁及镁合金晶粒细化的几种方法，如熔剂处理法、熔体过热法、熔体搅拌法、合金化细化晶粒、固态变形处理、半固态成形及快速凝固工艺等。细化镁合金晶粒尺寸能显著提高其力学性能，这对推广镁合金的应用具有重要意义。     

锆在镁及镁合金中的作用

镁合金作为一种新型的工程材料具有许多独特的优点,锆作为微量元素加入到镁合金中,可以细化合金的微观组织,显著提高材料的力学性能,减少夹杂,改善镁合金的抗腐蚀性能等。论述了锆元素对镁合金各项性能的作用机理、锆元素细化镁合金晶粒的机制,提出合金制备过程中的加锆方式应是含锆镁合金今后研究的重点。     

稀土在镁及镁合金中的应用

稀土以其特殊的物理化学性质在冶金及材料领域有着广泛的应用。本文主要综述了稀土元素在镁及镁合金熔炼过程中除氢、减少氧化夹杂、阻燃的应用,以及稀土元素对镁合金微观组织结构的细化、高温力学性能的改善和耐蚀性能提高等方面的作用和机理。     

镁合金与超高强度镁合金

简述镁和镁合金的特点 ,作为结构材料的优势与不足 ;阐明研究和开发超高强度镁合金的意义 ,综述发达国家超高强度镁合金的研究和应用现状 ,存在的问题和超高强度镁合金研究的方向 ;指出发展超高强度镁合金对发展我国航空航天事业的重要性     

The Dynamic Flow and Failure Behavior of Magnesium and Magnesium Alloys

We review the dynamic behavior of magnesium alloys through a survey of the literature and a comparison with our own high-strain-rate experiments. We describe high-strain-rate experiments (at typical strain rates of 10³ s^?1) on polycrystalline pure magnesium as well as two magnesium alloys, AZ31B and ZK60. Both deformation and failure are considered. The observed behaviors are discussed in terms of the fundamental deformation and failure mechanisms in magnesium, considering the effects of grain size, strain rate, and crystallographic texture. A comparison of current results with the literature studies on these and other Mg alloys reveals that the crystallographic texture, grain size, and alloying elements continue to have a profound influence on the high-strain-rate deformation behavior. The available data set suggests that those materials loaded so as to initiate extension twinning have relatively rate-insensitive strengths up to strain rates of several thousand per second. In contrast, some rate dependence of the flow stress is observed for loading orientations in which the plastic flow is dominated by dislocation mechanisms.     

镁及其合金组织细化方法研究现状

介绍了目前国内镁及其合金组织细化常用的几种方法，指出目前最实用的几种方法的不足，提出了研制新型镁及镁合金细化剂的必要。     

镁及镁合金生产过程的污染物治理研究

从粗镁到精镁以及镁合金的熔炼生产过程,防燃保护及精炼产生大量的废气和固体废渣,不仅污染环境,而且浪费资源.根据废气和废渣的成分组成及性质,设计了水溶液吸收废气、固体废渣溶解分离处理熔制熔剂工艺,试验结果表明,该工艺可有效减少废气和废渣的排放,达到洁净化生产的目的;讨论了废弃物处理过程的影响因素.     

镁及镁合金缓蚀剂研究现状与展望

缓蚀剂技术是一种简单有效抑制金属在腐蚀介质中遭到破坏的腐蚀防护手段,在钢铁、铜等传统金属上已有大量研究及应用。由于镁具有接受电子和给予电子能力都比较低的原子结构特点和高活泼的化学性质,对传统金属材料有效的缓蚀剂对镁合金作用并不理想,所以对镁合金的缓蚀剂研究较少、起步较晚。近年来,经过国内外研究机构的不懈努力,对镁合金缓蚀剂的开发和缓蚀机理的研究取得了一定突破,初步建立了镁合金缓蚀剂的评价体系。针对镁合金缓蚀剂的不同应用介质,结合镁合金缓蚀剂的化合物性质,阐述了镁合金缓蚀剂的构效关系、影响缓蚀效率的主要因素、复配缓蚀剂配方优化等最新研究动态,并介绍了其缓蚀机理或协同缓蚀机理。最后,结合镁合金缓蚀剂的研究现状以及新的研究方法及其检测技术的发展,对镁合金缓蚀剂未来的研究方向、发展趋势和应用领域的拓展提出了展望。     

钙在铸造镁合金中的作用

钙加入到镁合金中可以提高其在空气中的着火点，合钙2％-5％的镁合金的着火点接近750℃，在通常的熔炼温度范围内不发生燃烧；少量的钙加入到镁合金中可细化镁合金的铸造组织，并提高其力学性能；此外，适量的钙在镁合金中形成热稳定性很高的第二相，显著提高镁合金的高温强度及蠕变性能，成为重要的汽车用低成本高温抗蠕变镁合金。