稀土对AZ91镁合金组织和性能影响的研究进展

AZ91合金是实际使用最为普遍的一类镁合金,在现有压铸镁合金中AZ91约占90%。稀土元素的独特性质能够影响合金性能,因此在AZ91合金中添加稀土元素,以期改善其性能是目前研究的一个热点。综述了稀土元素对AZ91合金铸造过程中的净化作用,以及对AZ91合金组织的细化作用;论述了稀土元素对AZ91合金力学性能,摩擦磨损性能,耐腐蚀性能的影响。     

合金化对AZ91镁合金组织与性能影响的研究进展

镁合金具有密度低、比强度和比刚度高,良好的铸造、电磁屏蔽、阻尼减振、生物相容等性能,在交通、航空航天、计算机、通信、医疗等领域得到了广泛应用。目前市场占有率最高的是AZ91镁合金,然而,相对于Al合金而言,该镁合金的力学性能、耐腐蚀性能仍较低。本文从单一合金化、复合合金化和中间合金的角度,论述了合金元素对改善AZ91镁合金的微观组织、力学性能和耐腐蚀性能的研究现状。现有研究表明,复合合金化的效果最优,但是其添加量缺乏理论依据;建议基于材料基因工程开发相应的复合合金元素体系并揭示其影响机理,为开发高性能AZ91镁合金提供借鉴。     

AZ91镁合金稀土表面改性的研究

研究了采用稀土多元共渗方法提高AZ91镁合金表面耐腐蚀性能的作用。结果表明,该方法可以有效地改善镁合金表面耐全面腐蚀、点蚀的性能,提高镁合金表面在温热潮湿环境下的稳定性。经过稀土渗入处理后的镁合金,显微组织均匀、致密,有利于耐蚀性的提高。     

基于激光冲击的AZ31镁合金抗应力及耐腐蚀性能研究

AZ31镁合金是21世纪重要的绿色工程金属结构材料,具有广泛的应用前景,但其耐腐蚀性能及抗应力腐蚀性能较差已经是制约其发展的重大问题,激光冲击处理是一种新型的表面改性强化技术,可以将强度及硬度提高。为此,提出基于激光冲击的AZ31镁合金的抗应力及耐腐蚀性能研究。详细的阐述了基于激光冲击的AZ31镁合金抗应力及耐腐蚀性能的实验方法、过程及结论。     

Ce元素对AZ80镁合金显微组织及铸造成形性的影响

通过OM、SEM等研究了Ce元素对AZ80镁合金显微组织及铸造成形性能影响。研究结果表明,AZ80+Ce合金中除Mg17Al12相外,在基体内部分布细小颗粒状Mg-Ce稀土相,细化了AZ80镁合金铸棒中粗大的第二相,提高了AZ80镁合金的组织均匀性,从而增强了AZ80合金的铸造成形性。     

Mg-Fe-LDH涂层改性AZ91D合金的耐蚀性、体外降解及成骨性能

为满足临床上对镁基金属植入物耐腐蚀和促成骨的要求,以AZ91D镁合金作为基体材料,采用水热法在其表面制备致密均匀的Mg-Fe-层状双氢氧化物(Fe-LDH)涂层,得到Fe-LDH/AZ91D样品。通过电化学和析氢实验探究涂层对镁基体耐腐蚀性和体外降解性能的影响,结合CCK-8及体外矿化实验研究Fe-LDH/AZ91D的生物相容性及成骨相关性能。结果表明：Fe-LDH涂层的存在为AZ91D与腐蚀液的直接接触建立了屏障,有效提升耐腐蚀性能,改性后的镁合金缓蚀效率达到92.76%;PBS中浸泡14天后,AZ91D的质量损失率(40.59%)几乎是Fe-LDH/AZ91D(25.16%)的1.6倍,腐蚀速率(4.14mm/a)约为Fe-LDH/AZ91D(2.13mm/a)的2倍;不同Fe-LDH/AZ91D体积分数浸提液下细胞相容性良好,能较好地维持细胞的成骨活性,并达到与空白组样品同样的水平。     

英研制出新镁合金

英国Magnesium Elektron(MEL)公司新近推出一种对航空宇宙业有特殊用途的新镁合金，综合了以前开发的镁合金的诸多性能，如高温机械特性、耐腐蚀性、铸造性，而AZ、AK、AE、WE系列(A=Al、Z=Zn、K=Zr、E=稀土、W=Y)等镁合金在性能上不能兼备，各有所长。新镁合金具有卓越的铸造性，能维持150～200℃时的机械特性。与AZ90E、WE43同等的耐腐蚀件的砂横铸件合金，     

计算机网络技术下的镁合金压铸工艺研究

科学技术的迅猛发展带动了计算机技术的发展,越来越多的计算机网络技术以及软件技术在工业生产中得到应用。本文利用网络技术Pro CAST软件对AZ91D镁合金的充型以及凝固过程进行了数值模拟计算,工艺参数对AZ91D镁合金压铸性能的一系列影响也被系统地分析,AZ91D镁合金性能以及与其相关的工艺参数数据库也被成功地建立。实验结果表明:AZ91D镁合金最好的流动性能以及充型性能的条件是充型时间为0.0030 s,凝固时间为2.9650 s。     

稀土元素铈对镁合金AZ91D显微组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、X射线衍射和扫描电镜等分析研究含铈镁合金AZ91D（0．25％Ce、0．7％Ce、0．95％Ce）的显微组织,并对其力学性能进行了测试,同时与不含铈镁合金AZ91D进行了比较。结果表明,加入一定量Ce后的镁合金AZ91D形成杆状化合物Al4Ce,被推移到生长界面,阻碍枝晶的自由生长,从而细化合金显微组织;Ce能提高镁合金AZ91D抗拉强度和硬度,而对其屈服强度和延伸率影响不大;加入0．7％Ce的AZ91D镁合金晶粒细化效果和综合力学性能比较理想。     

添加稀土提高AZ91镁合金力学性能研究进展

简要分析了添加稀土元素提高AZ91镁合金力学性能的强化机理,着重介绍了不同稀土元素强化AZ91镁合金力学性能的最新研究进展,并指出了高性能AZ91镁合金的发展方向。     

稀土Sm对AZ92镁合金耐腐蚀性能的影响

以AZ92镁合金为研究对象,添加少量稀土Sm(0～1.1%),利用扫描电子显微镜、X射线能谱分析法、静态腐蚀失重法和电化学测试等方法研究了少量稀土Sm对AZ92镁合金微观组织、腐蚀速率影响,并探讨了稀土Sm对AZ92镁合金耐腐蚀性能的影响机制。结果表明:随着合金中Sm含量的增加,AZ92合金中粗大枝状β-Mg17Al12组织枝晶断裂,逐渐转变为小岛状,体积分数下降,同时Sm原子结合Al,Mn原子转变成颗粒状Al-Mn-Sm相和Al-Sm相;通过静态腐蚀失重和电化学实验可知AZ92-xSm合金抗腐蚀性能优于AZ92合金。在3.5%NaCl水溶液中,Sm含量达到0.5%时,镁合金腐蚀速率趋于最小值,仅为AZ92合金的42%左右,抗腐蚀性能明显提高。     

Al涂层/AZ91镁合金复合铸造界面的研究

对型芯预喷涂一层Al涂层,将AZ91镁合金液浇注到铸型中实现基体和涂层的结合,对凝固后的结合界面组织和相组成进行分析。结果表明,AZ91镁合金液和Al涂层表面的氧化物发生反应,实现了界面间的润湿,形成冶金结合界面。该界面包含3个扩散层:镁合金基体一侧为(Al12Mg17+δMg)共晶组织;中间层为Al12Mg17金属间化合物; Al涂层一侧为Al3Mg2金属间化合物,并弥散分布着一些氧化物。试验结果证明,通过复合铸造的方法可以实现Al涂层和镁合金基体的冶金结合。     

AZ91D镁合金半固态浆料制备过程中的组织演变

对AZ91D镁合金进行了半固态等温热处理,通过光学显微镜、扫描电镜对其组织进行了研究。结果表明,AZ91D镁合金铸件经过580℃×30min半固态等温热处理后,合金显微组织中β-Mg17Al12相基本熔入基体,枝晶状的铸态组织在等温处理过程中变得细小圆整。     

浇注温度对新型钒微合金化铸造镁合金组织与性能的影响

采用不同的浇注温度对汽车零部件用新型含钒铸造镁合金Mg-9Al-1Zn-0.6V试样进行了铸造成型,并对制备的铸造镁合金显微组织、拉伸性能和耐腐蚀性能进行了测试和分析。结果表明:随浇注温度从680℃升高到730℃,钒微合金化合金试样的抗拉强度先增大后减小,腐蚀电位于正移后负移,组织、拉伸性能和耐腐蚀得到改善。与680℃浇注温度铸造时相比,710℃浇注温度下试样的抗拉、屈服强度均增大了18 MPa,腐蚀电位正移了85 mV,断后伸长率仅减小了1%。钒微合金化镁合金Mg-9Al-1Zn-0.6V的浇注温度优选为:710℃。     

采用开尔文扫描探针技术研究镁合金偶接铜合金的电偶腐蚀规律

采用开尔文探针技术(SKP)测量AZ91D镁合金与H62铜合金偶接试样在盐雾加速实验中的电偶腐蚀规律.研究表明:AZ91D镁合金的电偶腐蚀效应受到阳极与阴极的电位差的影响,AZ91D镁合金与H62铜合金偶接试样之间的伏打电位差约为-1.22V,AZ91D镁合金存在显著的电偶腐蚀效应.由于存在较大的伏打电位差,在盐雾实验初始阶段,电偶腐蚀主要发生在偶接界面AZ91D镁合金一侧附近区域,而H62黄铜没有发生明显腐蚀.由于AZ91D镁合金在盐雾中生成的腐蚀产物对基体具有一定的保护作用,AZ91D镁合金表面腐蚀产物与基体间存在显著的伏打电位差,导致AZ91D镁合金基体形成新的腐蚀产物.因此,随着盐雾实验时间延长,AZ91D镁合金电偶腐蚀效应降低,H62铜合金腐蚀加快.     

Mg-30Sr对AZ91D镁合金显微组织和力学性能的影响

为了开发低成本、高强度的新型镁合金．研究了微量Sr对AZ91D镁合金显微组织和力学性能的影响。研究结果表明：Sr加入AZ91D镁合金,能明显细化组织晶粒。从而改善合金的室温力学性能。当加入1％Sr（质量分数）时,合金晶粒细化效果较好。其室温力学性能和硬度比原来都有较大的提高。     

AZ31B镁合金铸轧板的织构和冲压性能的分析

在室温条件下,AZ31B镁合金的塑性加工难度较大,而影响其加工难度的主要因素就是AZ31B镁合金的织构以及冲压性能。基于此,笔者自制AZ31B镁合金铸轧板,分别制备了普通AZ31B镁合金以及复合能场AZ31B镁合金铸轧板,对两者的织构与冲压性能进行了分析,分析的结果显示,普通AZ31B镁合金铸轧板的织构强度更大,冲压性能相对较差。     

低压铸造对镁合金材料组织及耐腐蚀性能影响

目的:探讨低压铸造对镁合金材料组织及耐腐蚀性能影响。方法:选择低压铸造工艺对镁合金材料进行加工,对加工后的镁合金材料进行显微镜下观察,然后选取镁合金材料样本,在其表面进行强浓度硫酸溶液喷洒,检验镁合金材料腐蚀性。结果:抵押制造后的镁合金材料内无论是镁金属含量,还是Gd、Yd、Zh等中金合金含量都具有明显提升,组织结构呈网状;而且经过硫酸溶液喷洒后腐蚀面积评价仅占1.98%。结论:低压铸造可以提高镁合金材料组织的稳定性和牢固性,而且还可以提高镁合金材料的耐腐蚀性。     

低压铸造对镁合金材料组织及耐腐蚀性能影响

目的:探讨低压铸造对镁合金材料组织及耐腐蚀性能影响。方法:选择低压铸造工艺对镁合金材料进行加工,对加工后的镁合金材料进行显微镜下观察,然后选取镁合金材料样本,在其表面进行强浓度硫酸溶液喷洒,检验镁合金材料腐蚀性。结果:抵押制造后的镁合金材料内无论是镁金属含量,还是Gd、Yd、Zh等中金合金含量都具有明显提升,组织结构呈网状;而且经过硫酸溶液喷洒后腐蚀面积评价仅占1.98%。结论:低压铸造可以提高镁合金材料组织的稳定性和牢固性,而且还可以提高镁合金材料的耐腐蚀性。     

Al-Ti-B对AZ91D镁合金显微组织和力学性能的影响

研究了Al-Ti-B对AZ91D镁合金铸态显微组织和力学性能的影响，并探讨其化学成分与组织结构和力学性能之间的变化。研究结果表明：Al-Ti-B加入AZ91D镁合金，能明显细化组织晶粒，从而改善合金的室温力学性能。当加入Al-Ti-B时，合金晶粒细化效果较好，其室温力学性能和硬度比原来都有较大的提高。