Effects of Ga and Sn on the electrochemical behavior of Mg–6Al–1Zn as anode materials

The microstructure and electrochemical behavior of Mg–6Al–1Zn, Mg–6Al–1Zn–1Ga, Mg–6Al–1Zn–1Sn, and Mg–6Al–1Zn–0.5Sn–0.5Ga as anode materials in a 3.5 wt% NaCl solution are compared systematically. The results show that Sn alloying refines the second-phases of Mg–6Zn–1Al by promoting tiny granular Mg₁₇Al₁₂ phases containing Sn, and inspires their disperse distribution. However, the Ga results in the formation of semicontinuous reticular Ga containing Mg₁₇Al₁₂ phases. The comparison of discharge tests indicates that Mg–6Al–1Zn–1Sn has the highest discharge activity, and Mg–6Al–1Zn–1Ga displays the largest hydrogen evolution corrosion resistance in 3.5 wt% NaCl solution at 298 K. The synergy of Ga and Sn can shorten discharge activation time and promote low discharge potential. In addition, the utilization efficiencies of the alloys decrease as follows: Mg–6Al–1Zn–1Ga > Mg–6Al–1Zn–0.5Sn–0.5Ga > Mg–6Al–1Zn–1Sn > Mg–6Zn–1Al. This study illustrates that the Mg–6Al–1Zn–0.5Sn–0.5Ga alloy has acceptable utilization efficiency and desirable electrochemical activity, which implies that doping Ga and Sn obtains a balance between discharge activity and utilization efficiencies.     

5A06铝合金鞍型横梁等温挤压近净成形工艺

针对某5A06铝合金鞍型横梁,设计了等温挤压近净成形试验。通过Deform有限元分析研究了鞍型横梁等温挤压过程中金属流动规律和缺陷产生原因,并进行了毛坯尺寸和热挤压件图的优化。设计了鞍型横梁等温挤压近净成形模具,可实现在普通压力机上加热管加热方式升温、成形后多顶杆同步脱模功能。通过等温挤压近净成形方法制备了长为580 mm、最薄壁厚为4 mm、筋高为8 mm、筋宽为6 mm的薄壁复杂多筋鞍型横梁,该构件90%以上部位尺寸精度可达到±0. 3 mm,其余部位尺寸精度可达±0. 5 mm,抗拉强度达340 MPa,伸长率约为25%。对等温挤压件装配部位进行少量机加,可获得3种不同尺寸的鞍型横梁。     

脉冲电流对6016-T4铝合金板材力学性能的影响

为研究在电流辅助成形时脉冲电流的电流密度、占空比和脉冲频率3个因素对6016-T4铝合金板材力学性能的影响规律,设计了3因素5水平的正交实验。实验表明,对6016-T4铝合金力学性能影响的主次因素是:电流密度>占空比>脉冲频率。在此基础上,选用主次2个因素,即电流密度和脉冲频率,使用控制变量法进行进一步的实验研究。实验结果表明,电流密度对6016-T4铝合金力学性能影响较大,改变电流密度的同时带来了明显的焦耳热效应,该效应对材料有明显的软化作用,降低了材料的流动应力,但是,同时也降低了铝合金板的伸长率,这是因为过大的电流密度加剧了试样的主应变演化,进而促进了试样的断裂。而脉冲频率的变化对6016-T4铝合金板材的力学性能影响很小,这也印证了正交实验的结论。     

氯化镧对镁合金表面疏水化处理的影响

研究了氯化镧对镁合金疏水膜耐蚀性的影响。采用中性盐雾试验和电化学试验测试了疏水膜的耐蚀性,并采用扫描电子显微镜观察了疏水膜的表面形貌。结果表明:氯化镧对镁合金疏水膜有一定的改性作用,使膜层由乳突状结构转变为层片状结构,进而使膜层由疏水表面转变为超疏水表面,其接触角可达153°。另外,添加氯化镧后疏水膜的盐雾时间延长至109.0 h,耐蚀性大幅提高。     

钛合金表面多磁极耦合旋转磁场光整加工特性

面向激光增材制造钛合金表面的光整加工需求，设计出一种多磁极耦合旋转磁场光整加工装置来研究光整加工特性。基于ANSYS Maxwell仿真软件分析了光整加工装置的磁场强度分布。搭建了实验光整平台，分析了主轴转速、C轴转速和加工间隙对表面质量的影响。结果表明，在主轴转速500 r/min、C轴转速160 r/min和加工间隙0.7 mm的加工条件下，表面粗糙度Ra由5.991 μm下降至0793 μm。扫描电子显微镜(SEM)观测表明，光整后的钛合金表面沉积层消失，表面质量得到显著改善。     

Al-Mg-Li三元合金表面张力的估算

运用表面张力计算公式Butler方程，与过剩吉布斯自由能结合，计算了973 K温度下Al?Mg, Al?Li和Mg?Li二元体系的表面张力。结果表明，在铝熔体中分别加入金属镁或锂，合金表面张力随其含量增加而降低；在镁熔体中加入金属锂，合金表面张力随锂含量增加而降低。以此为基础，利用Chou模型计算得Al?Mg?Li三元合金的表面张力为0.326?0.851 N/m，随铝或镁含量增加表面张力增大，随锂含量增加表面张力减小。     

喷涂功率对YSZ涂层的力学性能和抗铝硅熔体腐蚀性能的影响

热浸镀Al–Si合金涂层是一种有效的现代钢铁防腐涂层，但熔融Al–Si合金腐蚀已成为热浸镀Al–Si合金生产线沉没辊及其备件亟待解决的关键问题之一。本工作采用大气等离子喷涂技术制备Y2O3部分稳定ZrO2(YSZ)/NiCrAlY防护涂层，研究了喷涂功率对YSZ涂层组织和力学性能的影响和涂层在700℃下Al–Si熔体中的腐蚀行为。结果表明，YSZ涂层是由板条和层间柱状晶粒组成的典型层状结构，随着喷涂功率从37 kW增至46 kW，层间柱状结晶呈长大趋势；YSZ涂层主要由t-ZrO2相和少量m-ZrO2相组成，喷涂功率对涂层相组成无明显影响；喷涂功率为40 kW的YSZ涂层具有较高的显微硬度642.4 HV0.3和结合强度62 MPa。此外，当带有涂层的样品在700℃的Al–Si熔液中腐蚀240 h后，YSZ涂层与高温Al–Si熔液之间的界面没有反应层生成，同时Al–Si合金熔液中的Al和Si元素也未渗透进YSZ涂层内部，表明YSZ/NiCrAlY防护涂层有效地将Al–Si合金熔体阻挡在涂层表面。     

薄壁弱刚性钛合金结构件制造工艺

随着新型材料冶金技术的发展与进步,钛合金作为“崛起的第三代金属”已完全替代了铝镁合金和钢构件,成为航天飞行器上应用范围最广的材料之一。从某新研制航天飞行器外部结构件用钛合金材料的特性及切削特点入手,针对薄壁弱刚性钛合金结构件在实际加工过程中遇到的诸多难点,提出了相应的解决办法,并重新设计了零件工装。结果表明,改进措施不仅保证了零件质量,而且提高了零件加工效率,使单件零件的生产周期缩短了近10h。     

硼氢化钠对滑轮用铸钢板化学镀Ni-B合金薄膜性能的影响

在滑轮用铸钢板上化学镀Ni-B合金薄膜,并研究了硼氢化钠的质量浓度对化学镀Ni-B合金薄膜性能的影响。结果表明:适当增加硼氢化钠的质量浓度,有利于增大化学镀Ni-B合金薄膜的厚度及硼的质量分数,从而提高化学镀Ni-B合金薄膜的硬度。当硼氢化钠的质量浓度大于1.2 g/L时,硼氢化钠的水解速率加快及剧烈的析氢反应,导致化学镀Ni-B合金薄膜的厚度及硬度有所降低。当硼氢化钠的质量浓度为1.2 g/L时,化学镀Ni-B合金薄膜表面"胞状"颗粒均匀、致密,摩擦因数和磨损率最低,具有最佳的耐磨性。     

ZK60镁合金表面滚压强化试验研究

试验研究了ZK60镁合金表面滚压加工中工艺参数对试件表面粗糙度、表面形貌、表面残余应力和表层显微硬度的影响,结果表明滚压力和重复滚压次数对试件的表面粗糙度、表面形貌以及表面残余应力和表层硬度影响程度较大,滚压速度影响较小。对精车ZK60镁合金试件进行滚压加工,试件表面粗糙度R a、R z最大减小了50.3%和48.1%;残余压应力最大可达-54.55 MPa;显微硬度从试件表层到内部基体材料逐渐降低,表层硬度值最大为92.83 HV 0.25,比基体材料硬度提高了15.32%。