镁及镁合金的资源、应用及其发展现状

根据近年来国内外发表和公布的有关镁及镁合金的文章和信息,介绍了世界镁资源的分布及开采,回顾了上个世纪特别是近20年来世界镁合金及产品的发展,使用和市场概况.还着重介绍了我国镁及镁合金产业的发展现状并提出了战略性的建议.     

AZ镁合金用于干电池负极材料的电化学性能研究

采用失重法、线性电位扫描、扣式电池放电测试等方法,研究AZ21和AZ31镁合金作为镁锰干电池负极材料时的电化学性能以及电解质添加剂Li2CrO4对其电化学性能的影响。结果表明,作为干电池的负极材料,在Mg(ClO4)2作电解质时,AZ21与AZ31相比,其自腐蚀速率大,开路电压稍高,电池容量和正极材料利用率低;添加少量的Li2CrO4能大大降低AZ21和AZ31合金的自放电速率,其缓蚀作用随Li2CrO4浓度的增加而增加,但当超过0.3%(质量分数)后反而降低;Li2CrO4的添加可提高电池的工作电压、电池容量和正极材料利用率。     

Mn元素对Mg-Zn系镁合金组织性能影响的研究现状与展望

阐述了杂质对Mg - Zn系镁合金组织性能的影响,综述了Mn元素在Mg - Zn系镁合金中的除杂作用,以及Mn元素对Mg - Zn系镁合金组织、力学性能、腐蚀性能影响的研究现状,并对目前Mn元素在Mg - Zn系镁合金中的作用进行展望.     

稀土钕对挤压态ZM21镁合金组织性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜和万能材料试验机等设备,研究了Nd添加对ZM21镁合金挤压态组织和性能的影响.结果表明,当Nd添加量为0.5wt％时,挤压态合金具有最细小的显微组织,合金的塑性亦最高,伸长率达32.2％,比不加合金时增加40％,合金的抗拉强度为232 MPa,比不含钕时有所降低.加入0.5wt％ Nd使ZM21合金出现弥散分布的Mg-Zn-Nd三元合金相;Nd添加量为0.7wt％时,三元合金相增多;Nd的添加能使挤压态ZM21合金的断裂方式从脆性断裂转变为具有部分韧窝的混合断裂.     

变形程度对镁合金板材力学性能和耐腐蚀性能的影响

镁合金板材具有非常优良的力学性能和耐腐蚀性能,其应用需求日益增大。为进一步提高镁合金板材的性能,通过金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM),电子背散散衍射(EBSD)、力学性能测试、析氢腐蚀、失重腐蚀、电化学极化测试和电化学阻抗测试等手段,研究了变形程度对Mg-5Al-0.4Mn-0.8Ca合金显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,挤压比的升高导致合金晶粒明显细化,合金组织均匀程度降低。随着挤压比的升高,合金强度略有提高,塑性大幅度提高。合金析氢量、腐蚀失重程度和电化学腐蚀电流密度也随着挤压比的升高而升高,导致合金耐腐蚀性能降低。当挤压比为9时,合金的组织均匀和织构弱化使其具有最佳的耐腐蚀性能,合金腐蚀电流密度和腐蚀失重分别为11.26μA·cm~(-2)和19.01 mg·cm~(-2)·d~(-1)。     

挤压态ZM61-Sn合金的显微组织及高温力学性能

利用金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和高温拉伸对挤压态ZM61-xSn(x=2, 4, 8 wt. %)合金的显微组织,高温力学性能和断裂机制进行了研究。结果表明添加Sn 元素可有效细化合金组织且细化效果随Sn 含量的增加而增强。挤压态ZM61-xSn(x=2, 4, 8 wt. %)合金的平均晶粒尺寸分别为11, 8和4 μm。随 Sn 含量的增加,合金的力学性能先升高后降低。 在所有的实验合金中ZM61-4Sn合金的强度最高,当在180 ℃下进行拉伸实验时,其极限抗拉强度和屈服强度分别为216和173 MPa。合金的延伸率随Sn 含量的增加而增加,当拉伸温度为300 ℃时,ZM61-xSn(x=2, 4, 8wt. %)合金的延伸率分别为183.8%, 235.8% 和258.6%。ZM61-4Sn合金具有最好的强度和塑性的结合。试样最后的断裂主要由局部缩颈引起以及试样的主要断裂机制为显微孔洞的聚集。当在260和300 ℃下拉伸时,合金发生了不完全的动态再结晶。     

合金元素影响铝/陶瓷界面润湿性的研究现状

在基体中添加合金元素是目前国内外改善金属／陶瓷界面润湿性的最广泛的方法之一。本文综述了合金元素影响Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３界面和Ａｌ／ＳｉＣ界面润湿性的研究现状,着重分析了合金元素Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、稀土等对Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３界面和Ａｌ／ＳｉＣ界面润湿性的影响,讨论了研究中存在的若干问题     

Mg-6Zn-1Mn镁合金的热压缩变形行为及加工图

采用Gleeble-1500热/力模拟试验机进行压缩试验,研究了Mg-6Zn-1Mn合金在变形温度250～450℃、应变速率0.001～10 s-1范围内的流变应力行为,采用Zener-Hollomon参数法构建合金高温塑性变形的本构关系;并以热压缩试验为基础,建立并初步分析了Mg-6Zn-1Mn合金的DMM加工图。结果表明:Mg-6Zn-1Mn合金在热压缩过程中发生了明显的动态回复与动态再结晶,流变应力随应变速率的增加而增加,随温度的升高而降低;流变应力的预测值与试验值较吻合;建立的加工图表明合金高温变形时存在2个失稳区域,而在温度325～425℃、应变速率0.01～0.365 s-1范围内出现1个非失稳区、功率耗散峰值区,该区域最适合Mg-6Zn-1Mn合金进行热加工。     

高温反应烧结制备Al2O3-TiC/Al原位复合材料

以ＡｌＴｉＯ２反应体系为基础,添加适量石墨粉,压制后在不同温度下进行反应烧结,从而确定了获得反应完全的Ａｌ２Ｏ３ＴｉＣ／Ａｌ铝基复合材料的烧结工艺参数,并对该复合材料的组织性能及反应机理进行了分析讨论。结果表明：碳的加入可完全抑制条状和大块状Ａｌ３Ｔｉ相的形成;ＡｌＴｉＯ２Ｃ体系在１２００℃反应烧结后,可制得硬度较高的Ａｌ２Ｏ３ＴｉＣ／Ａｌ原位复合材料,其显微组织中Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＣ颗粒尺寸小于２μｍ。     

ZM21镁合金挤压-轧制板材的各向异性研究

研究了ZM21镁合金热挤压板坯及其经过不同累积变形量的横轧和纵轧后板材组织和力学性能的各向异性,力学性能检测包含与板坯挤压方向分别呈0°、45°、90°的方向。结果表明:与挤压态相比较,横轧和纵轧后轧制态合金的强度更高而塑性更低;随着轧制变形量的增加,强度增大,塑性下降。经过挤压-轧制后,原挤压板坯宽度方向抗拉强度最好,原挤压方向最差;伸长率以45°方向为最好,原挤压方向伸长率最差,仅横轧变形量为31.0%时例外,原挤压方向伸长率高达22%。轧后板材伸长率的各向差异受轧制方向的影响比强度更显著,总体上横轧有利于各向异性的控制,其中当横轧变形量为44.8%时,伸长率和抗拉强度的各向异性达到最优组合,各向异性指数IPA分别为7.58%和3.16%。