镁合金电弧增材制造研究现状及展望

电弧增材制造由于其高沉积速率、高材料利用率、低成本以及具有制造大尺寸构件的能力而得到研究人员的广泛关注,有望广泛应用于镁合金的快速成形。本文概述了电弧增材制造用镁合金丝材的种类及其对丝材的要求,总结了现今适合于镁合金电弧增材制造用丝材的制备方法,重点论述了镁合金电弧增材制造工艺的制备技术、基本原理、微观组织及力学性能,讨论了不同电弧增材制造工艺制备不同镁合金的影响因素,分析了镁合金电弧增材制造目前可用丝材种类少以及增材制造构件形性尚不可控等问题,并且在优化电弧增材制造镁合金构件性能和推进应用方面进行了展望。     

重庆镁合金研究与产业的发展现状与建议

重庆市的镁合金产业在短短的3年时间内,在国家和重庆市有关科技计划项目的支持下,经历了从无到有、由小到大的发展过程.在镁合金强化、塑性变形和表面处理等研究方向取得了多项理论成果与专利技术,镁合金产业也已初具规模,形成了从镁金属冶炼、镁合金加工、镁产品应用到废镁回收的完整产业链,镁合金材料已实际应用在摩托车、微型车、自行车、手动工具等产品上.重庆已发展成为我国镁合金研发与产业化的重要基地之一.     

快速凝固技术在镁合金制备中的应用

快速凝固技术是开发新型镁合金材料、扩展镁合金在工程材料中应用的重要且具有发展前途的制备技术.从镁合金快速凝固的基本原理工艺,以及所获得的快速凝固镁合金的组织及性能特征等方面,阐述了现阶段镁合金快速凝固的研究现状;分析了快速凝固镁合金的主要强化机理及其与常规合金的区别,并就存在的问题进行了总结.     

重庆市成功研制出国内性能领先的“新型耐热镁合金”

正近日,重庆市科学技术研究院依托重庆市科技攻关计划"汽车摩托车用高性能/低成本碱土耐热镁合金的开发及其成形关键技术研究"项目,研制出国内抗拉性能和高温蠕变性能领先的新型耐热镁合金,标志着该市在新型镁合金材料开发水平上取得新突破。     

重庆镁合金研究与产业的发展现状与建议

重庆市的镁合金产业在短短的3年时间内,在国家和重庆市有关科技计划项目的支持下,经历了从无到有、由小到大的发展过程.在镁合金强化、塑性变形和表面处理等研究方向取得了多项理论成果与专利技术,镁合金产业也已初具规模,形成了从镁金属冶炼、镁合金加工、镁产品应用到废镁回收的完整产业链,镁舍金材料已实际应用在摩托车、微型车、自行车、手动工具等产品上.重庆已发展成为我国镁合金研发与产业化的重要基地之一.     

镁、铝对摩托车轮毂服役应力状态的影响

用轻质材料替代一直是缩减轮毂质量、实现轮毂轻量化的一种有效方法.镁合金以其优越的性能和广阔的应用前景而成为当前替代材料的首选.为探索不同材料性能对服役应力的深层影响,在摩托车铝合金轮毂结构基础上,应用有限单元法对替代后的镁合金轮毂进行应力分析.并与相同服役状态下铝合金轮毂的分析结果进行对比.结果表明:轮毂材料用镁合金替代后,应力分布变得均匀,交变应力峰值变化趋于平缓,为今后轮毂结构再设计提供了力学依据.     

超细晶镁合金的研究现状及展望

镁及其合金具有低密度、高比强度、高导热性、高阻尼性以及良好的电磁屏蔽性能等优点,成为最具应用前景的结构材料之一。随着环保问题的日益突出,轻量化和节能减排变得日趋重要,对具有低密度、高性能和可回收再生产等特性的结构材料提出了大量且迫切的需求,这对镁合金的发展和应用提供了广阔的前景,但目前镁合金特别是变形镁合金还没能大规模工业化应用,还有问题需要解决。绝对强度较低、塑性较差等是影响变形镁合金应用的主要瓶颈。在材料传统的四种强化理论中,析出强化、加工硬化等可以显著提高变形镁合金的绝对强度,但同时会损害其塑性;固溶强化一般只能提高强度,降低塑性,在镁合金中虽存在一些能够同时提升强度和塑性的固溶元素,但该类元素较少,且对强度和塑性的提升效果也十分有限,还有待进一步研究发展;而晶粒细化是目前最有效的能同时提高材料强度和塑性的方法,当晶粒细化至数个微米量级时(超细晶),材料的强度和塑性会得到极大提升。在钢铁材料中的超细晶钢,就是利用超细晶组织(一般认为超细晶组织的目标是将晶粒尺寸从传统的几十微米细化至1～2μm)使钢铁材料的综合力学性能翻一番。同时,晶粒超细化也是高性能镁合金的研究重点之一。近期相关研究表明,超细晶镁合金拥有良好的强度和塑性,甚至还具有室温超塑性。目前常用于制备超细晶镁合金的方法主要有两种:剧烈变形法和中低温变形法。其中剧烈变形法主要采用等通道挤压、高压扭转、累积叠轧、多向锻造、粉末冶金等工艺方法来实现晶粒超细晶化,已有一定的发展历史,具有较深的研究基础;而中低温变形法是近年来新兴的一种制备超细晶镁合金的方法,同样能够成功制备出平均晶粒尺寸约为1μm的超细晶镁合金材料,该方法具备工业化应用的潜力。此外,通过剧烈变形法和中低温变形法制备的不同合金成分的超细晶镁合金材料性能差异较大,因此合金的成分设计在两种制备超细晶镁合金的方法中也具有至关重要的作用。总地来说,通过设计不同的合金成分,改进制备工艺,准确调控变形过程中的再结晶行为,制备出组织良好、性能优异的镁合金材料已成为发展超细晶镁合金的重要方向。因此,本文综述了目前超细晶镁合金的研究现状及主流的制备方法的优缺点,并分析了超细晶镁合金的制备方法和合金设计对组织和性能的影响,最后对超细晶镁合金的发展方向进行展望。     

搅拌摩擦加工镁合金超塑性最新研究进展

搅拌摩擦加工是制备细晶材料的有效手段,可使镁合金获得超塑性,进而提高镁合金的塑性加工能力,扩大镁合金的应用范围。搅拌摩擦加工制备细晶镁合金的超塑性已经成为国内外的研究热点。在介绍搅拌摩擦加工技术原理的基础上,综述了搅拌摩擦加工镁合金超塑性最新研究进展,介绍了镁合金超塑性变形机理,并提出了研究方向。     

编者按

正镁合金是一种重要的轻量化结构材料,具有比重小、比强度和比刚度高、阻尼性能好、生物相容性好等诸多优点,在航空航天、轨道交通、电子通讯和医用健康等领域有着非常重要的应用潜力。然而,镁合金在应用中仍然面临着绝对强度偏低、塑韧性较差和腐蚀不可控等问题,制约着镁合金应用的拓展,因此高性能镁合金的设计与制备是镁合金研究领域的热点。相关研究方向包括:合金强化原理、镁基复合材料设计、涂层及表面处理技术、医用镁合全设计与制备等。     

基于同步辐射成像技术的镁合金微结构演化研究进展

镁合金是当前大规模应用的最轻的金属结构材料,深入阐释镁合金在制备和服役环境下的微结构(如组织、 缺陷等)演变机制是获得高性能镁合金制品的重要基础.同步辐射成像技术具备较高的时间和空间分辨率,可对镁合金在制备过程和模拟服役环境下的微结构演变行为实行原位动态观察.综述了同步辐射成像技术在探究镁合金微结构演变机制方面的应用,...     

镁合金材料表面涂层构建及表征

镁合金作为一种新型的可降解生物医用金属材料,在力学性能、生物相容性和生物降解性能方面都具有优越性,目前在医用材料领域已成为研究热点。然而由于其存在腐蚀速率快和腐蚀不均等不足,这势必会阻碍它的应用及发展。因此对镁合金材料表面进行改性处理,增加耐腐蚀性,同时提高其生物相容性,已经成为可降解镁合金发展与应用中的重要组成部分。采用一种细胞内的天然高分子聚合物,即聚β-羟基丁酸酯(poly-beta hydroxy butyric acid ester,PHB)作为涂层材料,在WE43镁合金表面制备PHB涂层,考察改性后镁合金材料的表面形貌和生物相容性。实验结果表明,经聚合物PHB涂层后的WE43镁合金聚合物涂层分布较均匀,对镁合金有较好的保护作用。另外,PHB涂层明显提高了镁合金的血液相容性,对细胞的增殖起到了一定的促进作用,并有利于细胞迁移。该研究为可降解医用镁合金材料的研究提供一种新思路。     

变形镁合金的研究进展

镁合金由于具有质量轻、比强度和比刚度高以及良好的铸造性能等特点，在理论研究和实际应用上引起了人们极大的关注。近年来，世界各国纷纷致力于镁合金的研究开发。本文综述了国内外主要的变形镁合金材料的基本特性、力学性能和应用领域，介绍了目前变形镁合金材料的研究现状和进展，以及制备高性能变形镁合金材料的新工艺，探讨了镁合金的合金化原理和主要合金元素在变形镁舍金中的作用。     

重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心

正重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心致力于发展先进镁合金材料及其制备加工技术,促进镁合金产品在汽摩、轨道交通、航空航天、国防军工、手动工具、3C产品等方面的大规模工程应用。中心以重庆大学为依托单位,成员单位包括重庆市科学技术研究院、重庆盛镁镁业有限公司、重庆博奥镁业有限公司、长安汽车(集团)有限责任公司、西南铝业(集团)有限责任公司、重庆镁业科技股份有限公司和山西闻喜银光镁业集团等。中心是国际联合研究中心、国家基     

镁合金的塑性加工技术

分析了镁合金的塑性变形特点及应用前景,阐述了镁合金塑性加工研究现状及在材料、性能和加工制造方面的发展方向,分析了镁合金挤压、锻造、冲压、胀形等变形特点及工艺关键.讨论了镁合金的各种加工性能和环境影响,总结了镁合金塑性加工技术的最新进展.     

挤压铸造镁合金研究进展

镁合金具有密度低、比强度高和阻尼性好等优点,在汽车、轨道交通及航空航天等领域应用潜力巨大.然而,传统铸造工艺,特别是常规重力铸造和低压铸造工艺所制备的镁合金材料存在着难以避免的铸造缺陷.挤压铸造作为一种近净成形技术,可制备出力学性能良好、宏观缺陷少的镁合金产品,对镁合金的发展及应用具有重要意义.介绍了挤压铸造工艺的特点...     

摩托车轮毂的材料替代应用研究

采用密度较小的镁合金代替铝合金来制造摩托车轮毂,不仅可以减轻车重,而且由于其弹性模量小,还能使轮毂应力分布均匀.对两种不同材料的轮毂在相同服役工况下进行有限元应力分析.由分析结果可知,虽然两种轮毂的应力集中都主要出现在靠近地面的辐条与轮圈的连接处,但用镁合金代替铝合金的最大应力值从37.5 MPa降到26.1MPa,较大程度地削弱了应力集中,且整体应力分布均匀,可靠性得到了提高.     

镁合金激光选区熔化研究进展

镁合金作为最轻的金属结构材料,在汽车制造、生物医疗等领域具有极大的应用潜力。激光选区熔化成形镁合金具有高效的制备性能、良好的成分均匀性、优异的力学性能和耐腐蚀性能,因此激光选区熔化成为一种重要的镁合金制备和改性方法。对近几年激光选区熔化镁合金的研究进展进行了综述,从激光工艺参数(激光类型、体能量密度、激光功率、扫描速度、扫描模式、层厚、扫描间距、气氛控制与进粉速度)和粉体状态(粉末形状、粒径分布、粉末对激光束能量吸收率、粉末化学成分)2个方面讨论了该工艺的关键技术;按照纯镁、非稀土镁合金体系、稀土镁合金体系的分类,对激光选区熔化成形镁及镁合金的致密度与微观结构、力学性能与耐腐蚀性能进行了总结;分析了工艺参数与合金成分两方面对该工艺成形镁合金缺陷的影响。为减少激光选区熔化成形镁合金缺陷、均匀化晶粒、溶解硬脆二次相或析出强化相进而改善合金的结构与性能,许多研究对激光选区熔化成形镁合金进行了热等静压、固溶热处理和时效热处理,总结了上述处理方式对AZ体系、WE体系与Mg-Gd体系镁合金的改善效果。最后展望了激光选区熔化成形镁及镁合金在各领域的应用前景与未来可以进行研究的方向。     

重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心EI北大核心CSCD

<正>重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心致力于发展先进镁合金材料及其制备加工技术,促进镁合金产品在汽摩、轨道交通、航空航天、国防军工、手动工具、3C产品等方面的大规模工程应用。中心以重庆大学为依托单位,成员单位包括重庆市科学技术研究院、重庆盛镁镁业有限公司、重庆博奥镁业有限公司、长安汽车(集团)有限责任公司、西南铝业(集团)有限责任公司、重庆镁业科技股份有限公司和山西闻喜银光镁业集团等。中心是国际联合研究中心、国家基     

铸轧镁合金薄带组织演变实验研究与模拟

以镁合金薄带双辊铸轧新技术为背景,开展了铸轧成形过程中组织性能的模拟研究。镁合金薄带双辊铸轧是以液态镁合金为原料,用两个反向转动的水冷铸辊为结晶器,直接制备1.5~3.0 mm镁合金薄带的短流程新工艺。对双辊铸轧轻合金薄带的凝固组织演化过程进行数值模拟,用以优化和指导制备技术,具有重要的理论意义和应用前景。项目研究组通过对双辊铸轧过程动态凝固成形的有限元数值模拟研究、镁合金薄带铸轧实验研究以及后续加工过程中的组织演变规律研究,得到了主要工艺参数对铸轧工艺稳定性及组织性能的影响规律。     

镁合金超疏水表面制备的研究进展

利用超疏水表面可望减少材料与液体介质的直接接触来提高材料的耐蚀性能,在制备自清洁表面等方面得到了广泛研究。超疏水表面一般通过构造一定表面粗糙度和用低表面自由能物质修饰表面而成。在简要概括固体表面润湿性理论的基础上,针对镁合金的特点,综述了当前镁合金上超疏水表面制备的最新进展,并讨论了提高其性能的可能途径和未来的发展方向。