镁熔体净化技术的研究现状及发展

镁合金对杂质十分敏感,其熔体纯净度直接影响材料的性能和零部件的服役寿命。分析镁熔体中夹杂的主要类型及其来源,重点对熔剂法、过滤法、沉降法、稀土净化法及超声场法等多种镁熔体净化技术的现状及发展进行综述,指出了无熔剂净化法是今后镁熔体净化技术的发展趋势。     

AZ71和AZ71E镁合金钨极氩弧焊焊缝微观组织对比研究

采用TIG焊分别对AZ71和AZ71E镁合金薄板进行不填丝的焊接加工.焊后对其接头焊缝区组织进行对比观察发现:添加了富铈混合稀土的AZ71E镁合金焊缝区出现了胞状树枝晶,组织未得到细化.究其原因是由于稀土元素与Al结合生成新相Al11RE3,消耗了一部分Al量,从而减弱了Al对α-Mg晶粒的细化作用,导致晶粒粗化.     

AZ31镁合金化学镀镍镀层分析

以H_3PO_4+HNO_3酸洗与NH_4HF_2+H_3PO_4活化为前处理工艺,对AZ31镁合金进行化学镀镍研究。应用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射仪(XRD)与X射线光电子能谱分析仪(XPS)等方法对化学镀镍层进行形貌、成分分布、相结构以及元素分析。结果表明:化学镀镍层表面平整光亮,镀层为高磷非晶结构。化学镀镍层表面,镍主要以单质镍(26.75%)、NiO(32.96%)以及Ni(OH)_2(40.29%)形式存在,磷主要以单质磷(20.17%)、PO2-4(17.37%)以及PO_4~(3-)(62.46%)形式存在;化学镀镍层内部,镍基本为金属单质镍,磷主要以单质磷(74.11%)以及PO_4(2-)(25.89%)形式存在。     

Ti对铸造镁合金晶粒细化的研究进展

由于Ti在Mg中的固溶度小,在镁合金中添加Ti十分困难,极大地限制了Ti在镁合金的应用。本文综述了Ti对铸造镁合金晶粒细化的研究进展,重点归纳了Ti单独添加、含Ti变质剂以及Ti与稀土元素复合添加对镁合金晶粒细化的效果及其细化机理,指出了当前研究中存在的局限性,并提出了进一步的研究和应用方向。     

燃气镁合金熔化炉内气相燃烧过程的三维数值模拟

对燃气镁合金熔化炉内的三维湍流气相燃烧场特性进行了数值模拟,湍流模型采用了标准k-ε双方程模型,湍流燃烧采用有限速率/涡耗散模型,辐射换热P1模型,数值方法采用SIMPLE算法,实现了燃烧过程的数值再现,特别考察了烧嘴位置和入口流量速度因素对炉内温度场和流动场的影响,并为熔化炉的结构设计提供了一些合理化建议,为其实际运行提供了有益的参考价值。     

煤体瓦斯初期扩散简化模型

针对目前瓦斯扩散理论模型和经验公式的有限适用范围,在假设煤粒瓦斯初期扩散系数近似恒定的基础上,根据球坐标系表示的Fick第二定律,建立了含瓦斯煤初期扩散模型,运用数学物理方法推导出了其解析解,并进行实验验证。     

Cu、Zn对Mg晶粒尺寸以及微观组织影响

通过向镁熔体中单独和复合添加一定量的Cu及Zn元素,探究了Cu、Zn对镁晶粒尺寸和微观组织的影响并阐释了其细化机理;同时深入表征了Cu、Zn单独及复合添加后合金的物相组成。结果表明：向纯Mg中加入Cu、Zn和Cu、Zn复合添加后,晶粒依次由柱状晶转变为等轴晶。单独加Cu、单独加Zn和Cu、Zn复合添加后,平均晶粒尺寸由纯Mg的1270μm分别减小至470、120和85μm。单独加Zn对Mg的晶粒细化机理主要为Zn元素的溶质效应;单独加Cu对Mg的晶粒细化机理主要为Cu元素的溶质效应和CuMg2相对晶界的钉扎作用;Cu、Zn复合添加后细化效果更好主要是因为Cu、Zn元素的复合溶质效应及第二相对晶界的钉扎作用更为强烈。此外,单独加Zn后,第二相呈颗粒状分布于基体中,合金中的物相组成为α-Mg+MgZn;单独加Cu后,第二相形貌呈网状,合金中的物相组成为α-Mg+CuMg2;Cu、Zn复合添加后,Mg-5Cu-3Zn晶界上的第二相呈现出两种不同的形貌,经鉴定,连续的块状第二相为CuMg2相,不连续的鱼骨状第二相为CuMgZn相。     

从吸附角度观察Mg-Ca合金中Mg2Ca和 α-Mg的氧化：DFT研究

基于DFT计算O₂在α-Mg（0001）和Mg₂Ca（0001）上的吸附过程,以探明Mg-Ca合金中的α-Mg和Mg₂Ca氧化机理。结果表明,在吸附过程中,O₂与α-Mg和Mg₂Ca有很强的相互作用,且均为化学吸附,但Mg₂Ca的吸附结构不如α-Mg的吸附结构稳定。在氧化过程中,O₂与α-Mg和Mg₂Ca中的Ca和Mg原子发生反应,形成Mg-Ca-O氧化膜,从而提高Mg-Ca合金的抗氧化性。但Mg₂Ca的吸附结构稳定性比α-Mg差,因此Mg₂Ca形成的氧化膜对基体的保护作用比α-Mg弱。     

硅热法炼镁工艺中单个球团及球团填充层的传热学分析

对球团简化处理,通过理论计算得到球团的温度分布;通过类比填充床的传热规律,分析球团在还原罐内的传热及还原罐径向传热情况,提出加强罐内的对流传热,可有效的提高罐内传热效果、缩短球团的加热时间.     

AZ91D压铸镁合金激光局部重熔区气孔的形成机制

为研究压铸镁合金熔焊过程气孔的形成机制,对厚度为6mm的AZ91D压铸镁合金进行激光局部重熔。采用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察母材组织和气孔形貌。利用粒径分析软件Nano measure 2.1测量气孔的尺寸,分析各类气孔的形成机制。结果表明:随激光功率的增大,熔合区气孔率增大;微观气孔内壁光滑、呈倒喇叭形,属于氢致气孔;粗大宏观气孔形状不规则,内壁粗糙,具有明显的金属冲涮痕迹,是遗传于母材预存的气缩孔,建立了重熔区气孔体积同熔池气泡体积内在关联的数学模型。