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。     

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。     

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。     

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.     

镁合金AZ91D真空压铸件的气孔分布

总结了镁合金真空压铸的优点,并进行了镁合金AZ91D的真空压铸,比较了真空压铸件和普通压铸件不同位置的气孔分布情况,发现真空压铸在降低镁合金压铸件气孔率方面有很大的作用;同时观察了两种压铸件热处理后表面气泡的分布情况,镁合金真空压铸大大降低压铸件中的气孔含量.     

镁合金熔炼技术研究进展

介绍了镁合金熔炼技术发展过程中熔体的熔剂保护法,气体保护法和保护技术的最新发展;重点介绍了镁合金熔体保护技术中减少SF6的使用量、寻找SF6的替代物、合金化阻燃、改进熔炼设备等方面的最新研究;并介绍了镁合金液质量检测的相关研究;提出未来镁合金熔炼方面的研究发展方向.     

显微特征与缺陷对铸造镁合金AZ91D力学性能的影响

对具有不同显微特征与缺陷的重力铸造AZ910的力学性能进行了研究。研究表明规模较大的缩松群对AZ910的性能危害最大，残留第二相次之；当合金中没有中等及以上规模缩松或残留第二相时，合金的性能取决于晶粒度大小。常规铸造AZ91DT6态力学性能根据其组织的显微特征与缺陷的不同可以分为三个层次：（1）合金中含有较大规模的缩松或有大量残留第二相时，其抗拉强度〈230MPa；（2）合金中有小规模缩松或少量残留第二相时，其抗拉强度在230—250MPa之间；（3）合金中没有缩松和残留第二相时，其抗拉强度由晶粒度决定，当合金晶粒大小小于200μm时，抗拉强度〉270MPa。     

Mg-3Nd-0.2Zn-0.4Zr合金的显微组织与力学性能

对Mg-3Nd-0.2Zn-0.4Zr(NZ30K)合金铸态、固溶态(T4)和时效态(T6)的显微组织、室温力学性能和断裂行为进行了研究。研究结果表明,NZ30K合金铸态时由α-Mg与分布在晶界的Mg12Nd相组成;固溶处理态时由过饱和α-Mg固溶体和晶粒内部细小的含Zr化合物组成;时效处理态时细小片状析出相从棱柱面析出,同时晶粒内部细小的含Zr化合物仍然存在。不同的时效处理工艺下时效析出相种类不同,200℃峰值时效态时为β″亚稳相,250℃×10h时效态时为β′亚稳相。合金经过200℃峰值时效处理后具有最佳的室温力学性能,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为142MPa、305MPa、11%。合金的断裂方式与其状态有关,铸态合金以沿晶断裂为主,固溶处理态和200℃峰值时效态合金以穿晶解理断裂为主,250℃×10h时效态合金为穿晶和沿晶混合型断裂。     

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。