高性能镁合金及其成形加工技术与应用研究进展

镁是最轻的金属结构材料，其质量密度只有1．74g／cm^3，仅相当于铝的2／3，钢的1／4。同时镁合金还具有比强度比刚度高、尺寸稳定、导热导电性好、阻尼减振、电磁屏蔽、易于加工成形和容易回收等优点，因此有人将镁誉为“21世纪绿色工程金属”。镁合金是目前工程应用中最轻的金属结构材料，已成为国防军事、航空航天、汽车、电子通信等工业领域的重要材料。     

汽车轻量化技术:铝/镁合金及其成型技术发展动态

为了推动我国汽车工业轻量化进程,文章从新材料、成型新技术、新应用三个方面对铝合金、镁合金两类轻金属材料的国内外研究动态进行了回顾,分析了两类轻金属材料在汽车工业应用的阻力,提出了我国汽车工业铝/镁合金可能的发展建议。     

热处理过程中Mg-2Nd-4Zn-1Zr合金微观组织的结构特征(英文)

对比研究了Mg-2Nd-4Zn-1Zr合金在铸态和热处理态下显微组织结构的演变。借助TEM、SEM和XRD等研究发现,合金中的第二相有几种不同的种类特征。在铸态下,合金中存在的共晶化合物是由Mg、Nd和Zn构成的两种不同类型的三元相:T相和W相。然而,经过热处理,随着时间和温度的变化,T相几乎完全溶解进入α-Mg基体中,但W相仍然大量剩余在基体中。此外,随着热处理时间的延长,沿晶界分布的第二相的形貌由连续分布的网状逐渐转变为球状。在热处理过程中,合金中W相是一种高热力学稳定相,其数量随着热处理的进行而逐渐减少,并最终粗化、稳定地存在于基体中。     

Mg和RE对Cu—Fe—P合金组织性能的影响

对框架材料类Cu-Fe-P合金进行了成分优化和微合金化实验,通过实验分析了添加镁和RE对Cu-Fe-P合金组织的影响以及对合金形变时效的性能的影响情况.结果表明:由于减小了合金中的P含量,而添加了一定量的镁,使得铸态组织为α-Cu基体和沿基体内分布的网状亚结构组成.在网状结构中网边相对粗大,轮廓清晰.网边上的沉淀相是镁与磷的金属间化合物.对合金进行固溶处理后,网状第二相基本消失,但晶粒长大晶界变细.固溶后的组织为粗大的过饱和固溶体和基体上少量的热稳定相组成.经形变时效后合金会从固溶体中析出新相Mg3P2和弥散质点,合金中镁含量越多析出的第二相越多,从而影响了合金时效性能.     

高性能镁合金发展现状与趋势

镁合金作为21世纪的绿色环保工程材料,近年来已成为全球学术界的一个研究热点,并越来越受到工业界的重视。目前我国在镁合金的研究和应用上取得了很大进展,已经研制出耐热镁合金、高强高韧镁合金等新材料,在变形镁合金领域也取得了突破,本文重点介绍几种有特色和良好应用前景的高性能镁合金,以及镁合金成形加工技术的最新研究进展。高性能镁合金包括阻燃镁合金、低成本高强度铸造镁合金和高强耐热变形镁合金,成形加工技术包括镁合金涂层转移精密铸造技术、镁合金熔体复合纯净化技术、不含六价铬离子的镁合金超声阳极氧化表面处理技术、大型镁铸件低压成型技术以及镁板差温拉深工艺。镁合金的深入研究有力地推动了镁合金产业的发展。     

Mg-Gd-Y-Zr合金光谱分析样品的制备过程研究

采用半连续铸造技术和挤压技术制备出Mg-Gd—Y—Zr合金光谱分析样品。通过三家单位协作定值，初步得出光谱分析样品的标准值和标准偏差，考察了光谱分析样品的均匀性，并且绘制出Gd、Y和zr元素的工作曲线，为以后Mg-Gd—Y—zr合金光谱标准样品的开发奠定了基础。     

Mg-Nd-Zn-Zr合金光谱分析样品的制备过程研究

采用半连续铸造技术和挤压技术制备出Mg-Nd-Zn-Zr合金光谱分析样品。通过五家单位协作定值,初步得出光谱分析样品的标准值和标准偏差,考察了光谱分析样品的均匀性,并且绘制出Nd、Zn和Zr元素的工作曲线,为以后Mg-Nd-Zn-Zr合金光谱标准样品的开发奠定了基础。     

浇铸温度与模具温度对AZ91D和Mg-3Nd-0.2Zn-Zr镁合金热裂性能的影响(英文)

研究了浇铸温度和模具温度两个温度参数在重力金属型铸造中对商业AZ91D和新型Mg-3Nd-0.2Zn-Zr(质量分数,%;NZ30K)镁合金热裂性能的影响。结果表明,模具温度对合金热裂性能的影响比浇铸温度的更显著,后者的影响仅在模具温度较低时(AZ91D在341 K,NZ30K在423 K)有所显现。与只包含补缩参数的热裂模型相比,同时包含补缩参数、晶粒尺寸和合金凝固区间的热裂模型更能够准确地评价不同镁合金的热裂性能。为了获得较好的热裂抗力,建议AZ91D合金的浇铸温度为961~991 K,模具温度≥641 K;NZ30K合金的浇铸温度为1003~1033 K,模具温度≥623 K。     

铸造Mg-Gd-Y-Al镁合金的拉伸与阻尼性能

研究了Mg-11.3Gd-1.2Y-1.1Al、Mg-15.6Gd-1.2Y-1.0Al、Mg-17.5Gd-1.1Y-1.0Al和Mg-13.2Gd-2.9Y-0.9Al4种铸造镁合金的显微组织、室温拉伸性能和阻尼性能。结果表明,铸态Mg-Gd-Y-Al合金由α-Mg、Al2(Gd,Y)和Mg24(Gd,Y)5相组成;经过固溶处理,晶粒内部析出条状LPSO相。铸态Mg-Gd-Y-Al合金的力学性能与合金中的稀土元素总含量密切相关,稀土总含量较高的合金具有较高的强度和较差的塑性。T4处理后,合金屈服强度小幅下降,抗拉强度少量提高,伸长率则大幅提升。T6处理后,合金的屈服强度有了明显的提高,稀土元素总含量较高的3种合金屈服强度增幅大于80MPa。铸态合金的比阻尼性能随着合金中Gd含量的增加而降低;T6处理可以显著提高合金的比阻尼性能。4种铸造合金经过T4和T6热处理后比阻尼值P0.1在4.92%~8.22%之间,属于中等阻尼性能材料。     

重力铸造Mg-3Nd-0.2Zn-Zr镁合金高周疲劳行为的研究

对重力金属型铸造(GPC)和重力砂型铸造(GSC)Mg-3Nd-0.2Zn-Zr(NZ30K)(质量分数,％)合金T6态的显微组织、室温拉伸性能和室温拉压疲劳性能(R=-1)进行对比研究.研究发现,GPC-NZ30K合金晶粒大体呈正态分布,平均晶粒较细小(60 μm); GSC-NZ30K合金晶粒分布偏离正态分布,晶粒尺寸大小不均匀且平均晶粒较粗大(70 μm).晶粒细小均匀的显微组织(GPC-NZ30K-T6合金)可以明显提高合金的室温拉伸性能,包括屈服强度(+6.6 MPa)、抗拉强度(+43MPa)和延伸率(+2.8％),但对于提高合金的室温拉压疲劳强度(+1.12 MPa)作用不明显;平均晶粒略粗大且大小分布不均匀的显微组织(GSC-NZ30K-T6合金)可使NZ30K-T6合金的疲劳性能稳定.