Microstructure and mechanical properties of Mg-Zn-Mn-Sn-Nd wrought alloys

The microstructure and mechanical properties of as-cast and extruded Mg-6Zn-1Mn-4Sn-xNd(x=0, 0.5, 1.0, 1.5) alloys were investigated by means of optical microscopy(OM), X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM) and tensile test. The results showed that the dendrites sizes of these alloys were decreased by the addition of Nd. The phase compositions of the as-cast Mg-Zn-Mn-Sn-Nd alloys were dendritic α-Mg, MgZn2, Mg2 Sn, T phase and MgSnNd ternary phase. The mechanical properties of the as-extruded alloys were improved due to the refined equiaxed grains and dispersive Mg2 Sn and MgSnNd second phases. The comparison of the theoretical yield strength with the experimental yield strength revealed that the yield strength model of the as-extruded alloys should be modified as σys =σMg +σgb +σss +σsp.     

ZMT614-xY(x=0,0.1,0.5,1.0)镁合金加工硬化行为研究

利用光学金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及能谱(EDS)对不同Y含量的ZMT614-x Y(x=0,0.1,0.5,1.0)合金挤压态和时效态的微观组织和加工硬化行为进行了研究。结果表明:ZMT614-x Y(x=0,0.1,0.5,1.0)合金挤压态和时效态的晶粒尺寸随着Y含量的增加而减小。当Y质量分数达到1%时,出现新的不规则块状Mg Sn Y相。通过ZMT614-x Y(x=0,0.1,0.5,1.0)合金挤压态和时效态的真应力-应变曲线得到加工硬化率(θ)和加工硬化指数(n)。由于晶粒细化,合金挤压态和时效态的加工硬化率θ随着Y含量的增加而减小。在合金的塑性变形过程中,发生位错的动态回复,合金挤压态和时效态的加工硬化率θ随着变形量的增加而减小。     

新型复合挤压工艺中温度对AZ61组织和性能的影响

针对镁合金棒材的工业化制备和加工,提出了一种新型的复合挤压方式,将正挤压(Extrusion)和剪切(Shear)结合(简称ES)。对经过不同温度下ES变形后AZ61镁合金棒材进行微观组织观察、硬度测试、室温拉伸性能测试及SEM,研究了ES变形工艺中变形温度对AZ61挤压棒材组织及性能的影响。结果表明:温度由380℃升至400℃时,动态再结晶进行得更充分,组织为细小等轴晶粒,但温度升至440℃时,晶粒出现长大;三个温度下断口均呈现塑性断裂特征,400℃时棒材的综合力学性能最好,其抗拉强度为296.7MPa,屈服强度为158.9MPa,伸长率为15.4%。     

新型电解质及添加剂对镁空气电池界面调控研究进展

镁空气电池因其高能量密度和环境友好性而备受关注,但镁阳极/电解质界面存在不可逆的电解-沉积、阳极自腐蚀和氢气析出等问题,严重影响电池的稳定性、安全性、寿命和功率密度。电解质调控是改善阳极/电解质界面的性质进而提高镁空气电池的综合性能的重要手段,综述了最近用于镁空气电池的电解质添加剂及新型电解质的研究和开发进展。电解质添加剂涉及无机、有机和复合型三大类,它们可以抑制阳极腐蚀、增强离子电导率、提高阳极效率等;新型电解质主要包括新型水系电解质和凝胶电解质,前者可以削弱析氢等有害副反应,后者可以规避漏液且具有高离子导电率和较低漏电流等优点。未来开发更多新型电解质添加剂及新型电解质是提升镁空气电池性能和稳定性的有效途径。     

挤压前的时效处理对AZ80镁合金组织和力学性能的影响

本文主要研究了挤压前的时效处理工艺对AZ80镁合金显微组织的力学性能的影响,同时结合扫描电子显微镜对断口进行分析。结果表明：挤压前时效处理可以明显细化晶粒;时效过程中析出的Mg₁₇Al₁₂粒子弥散分布在晶界处,在动态再结晶过程中起到阻碍晶界移动、阻止晶粒长大、细化组织的作用;随着时效时间的延长或者时效温度的提高,晶粒细化效果减弱;时效后进行挤压,材料的屈服强度、抗拉强度和延伸率均提高。通过对断口形貌的分析发现,早期裂纹产生于晶界处粗大的第二相周围,导致了拉伸过程中延伸率的下降。本文中挤压前时效处理对AZ80的强化效果为高性能镁合金的设计和开发提供了一种全新的思路。     

镁合金表面锆钛硅烷复合膜层的制备及耐蚀性研究

目的 在镁合金表面制备耐蚀环保锆钛硅烷复合膜层,并研究其腐蚀性能。方法 将锆盐、钛盐转化技术与绿色有机硅烷技术进行复合联用,通过先浸入含有锆盐、钛盐、单宁酸的无机溶液,再浸入5%（体积分数）的双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物有机硅烷溶液,在镁合金AZ31表面制备出了耐蚀环保锆钛硅烷复合膜层,通过扫描电子显微镜和能谱仪观察分析了复合膜层的微观形貌以及元素组成,利用极化曲线和交流阻抗谱电化学测试手段评价了膜层的耐腐蚀性能。结果 经过不同锆钛硅烷复合处理后,镁合金表面形成一层均匀、平整且有干枯河床状纳米尺度微裂纹的锆钛硅烷复合膜,膜层普遍表现出良好的耐蚀性能。与空白镁合金试样相比,复合膜层试样出现最小腐蚀电流密度,为1.51 μA/cm2,腐蚀速度约为空白样的1/50,交流阻抗值最大提高约20倍,腐蚀电位出现的最大正移接近100 mV。结论 锆钛硅烷复合膜层对腐蚀性介质有显著的物理阻隔作用,显著抑制了镁溶解,阻滞了镁合金表面的电化学反应过程,降低了镁合金的腐蚀速度。