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.     

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。     

基于消失模铸造AZ91镁合金组织及耐腐蚀性研究

本文以AZ91镁合金为原料,系统研究了基于消失模铸造镁合金的组织及耐腐蚀性能。结果表明,基于消失模铸造AZ91镁合金组织中出现了Al-Mn-Fe三元相,消失模铸造镁合金的腐蚀速率高于金属型铸造镁合金,镁合金的耐腐蚀性能受铸造工艺影响较大。     

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。     

双螺旋流变压铸AZ91D镁合金的研究

液态压铸是镁合金最主要的成形方式,但液态压铸件存在气孔等缺陷,限制了镁合金的进一步推广使用。介绍了采用双螺旋流变制浆技术,对镁合金AZ91D进行了流变压铸研究。首先,将镁合金AZ91D熔体浇入到双螺旋流变制浆机中,然后根据不同工艺参数制备流变镁合金浆料,待制浆结束后,将半固态浆料转移到压铸机内,制得半固态压铸件。采用Micro-Image Analysis&Process(MIAP)软件分析了双螺旋流变制浆工艺参数(搅拌温度、搅拌时间和转速)对镁合金AZ91D的初生相晶粒大小的影响,并研究了镁合金压铸成形性。结果表明:随着搅拌温度的降低,晶粒尺寸变化不是很大;随着搅拌时间延长,镁合金晶粒尺寸逐渐增大;随着搅拌速度的增加,镁合金平均晶粒尺寸减少。镁合金流变压铸件中的初生α相由搅拌中形成的球状晶及压铸过程中二次凝固形成的更为细小的球状晶组成。对比了普通压铸件与流变压铸件热处理后的力学性能,流变压铸件的力学性能得到大幅提高,其原因归结为铸态组织的细小和均匀化。     

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。     

基于CA-CCA方法的镁合金半固态成形性分析

针对镁合金对半固态成形工艺是否适应的问题,借助计算机辅助热分析方法,定量解析了AM60和AZ91D两种镁合金固相率与温度的关系,并据此分析讨论了这两种镁合金的半固态成形性。结果表明,AM60镁合金不宜采用半固态流变成形工艺,而应采用半固态触变成形工艺,其初始固相率为62%,工艺窗口为56.2℃;AZ91D镁合金既适应半固态流变成形工艺,又适应半固态触变成形工艺。当采用半固态流变成形工艺时,其最佳初始固相率为40%,工艺窗口大小为15.4℃;当采用半固态触变成形工艺时,其最佳固相率为60%,工艺窗口大小为23.2℃。     

AM60镁合金方向盘骨架压铸充型过程数值模拟

利用仿真软件FLOW-3D,对镁合金汽车方向盘骨架进行模拟.使用正交实验分析方法确定了压射速度、模具温度、浇注温度改变时压铸件产生缺陷百分比的变化.进行多组正交试验后,在优化的工艺参数下,观察液态镁合金充型及凝固过程中流场和温度场的分布情况,预测缺陷出现的部位,以寻求最佳的工艺参数,从而使铸造工艺和模具的设计得到了优化.模拟结果表明:最优的压射速度应为2.34m/s,模具初温为220℃,浇注温度为700℃,能达到最佳充型效果.     

稀土熔盐扩渗对AZ91D镁合金耐蚀性能的影响

为了提高镁合金的耐蚀性能,首先采用表面机械研磨的方法实现了AZ91D镁合金表面纳米化,然后研究了Ce、Nd、Y熔盐扩渗对AZ91D镁合金表层组织及耐蚀性能的影响。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及X射线衍射(XRD)对扩渗层形貌及物相进行了表征,并利用电化学工作站测试了稀土扩渗后合金在3.5%NaCl水溶液中的极化曲线。研究结果表明,经过表面纳米化及熔盐扩渗稀土后,AZ91D镁合金表面形成一层均匀、致密的稀土扩渗层,合金耐蚀能力明显提高,腐蚀电流密度降低一个数量级,渗层厚度随着扩渗时间的延长而增加,扩渗层变得更连续、致密,XRD及TEM结果表明,扩渗层主要由α-Mg,Mg_(17)Al_(12)和富稀土相Al2RE(Ce/Nd/Y)组成。     

AZ91D镁合金在大气环境中初期腐蚀行为的研究

AZ91D镁合金在温度40 ℃和相对湿度100%RH的大气环境中, 其初期大气腐蚀符合指数衰减规律, 在高温高湿环境中促进了AZ91D镁合金大气腐蚀的发展. AZ91D镁合金的大气腐蚀初期腐蚀产物变化规律： 基体上出现点刺状腐蚀产物, 点刺状腐蚀产物长大后形成团刺状的腐蚀产物. 团刺状的腐蚀产物不断长大, 相邻近的团刺状的腐蚀产物聚集交织在一起, 构成疏松的腐蚀产物形貌. 这种疏松的腐蚀产物形貌不具备保护作用, 使得大气腐蚀不断加快. 通过对AZ91D镁合金的腐蚀产物的EDX能谱分析, 并结合对腐蚀产物形貌的观察, 表明在大气腐蚀初期的腐蚀产物主要为： 初期形成的MgO和随后形成更加稳定Mg（OH）2. AZ91D镁合金在β相、划痕和晶界等附近区域容易发生腐蚀. 同时表面残留的污染物（手的汗迹等）区域更加容易发生腐蚀.     

铒对铸态AZ91D镁合金腐蚀的影响

通过在镁合金AZ91D熔炼过程中添加0.2%、0.4%和0.6%铒,研究了不同铒含量对铸态镁合金AZ91D在4%Na Cl溶液中腐蚀的影响。Tafel极化曲线表明,0.2%和0.6%Er能加速镁合金的腐蚀,在添加0.4%Er后,镁合金的自腐蚀电流密度小于空白试样的自腐蚀电流密度;交流阻抗谱反映出0.4%Er对镁合金的点蚀起到明显的抑制作用,而0.2%Er和0.6%Er却降低了反应过程中的电化学阻力;浸泡失重法也体现出添加0.4%Er对镁合金的缓蚀作用,0.2%Er加速了腐蚀,而0.6%Er随着反应时间的延长,腐蚀速率明显降低,5天后反应速率低于空白样腐蚀速率;通过扫描电镜观察各试样腐蚀1天后的表面形貌发现,AZ91D+0.4%Er能有效抑制点蚀。     

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。     

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。     

熔剂FHRJ对含铈AZ91D镁合金组织和性能的影响

通过对传统熔剂RJ-2和自制熔剂FHRJ对含铈AZ91D镁合金的显微组织和力学性能的研究对比,表明:含铈AZ91D镁合金采用自制熔剂FHRJ熔炼后,Mg17Al12相得到改善,晶内出现Al4C3形核质点,晶粒更细小,合金的抗拉强度、屈服强度及延伸率等力学性能也比传统覆盖熔剂RJ-2更好。     

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。     

AZ31变形镁合金性能与组织的研究

对商业化的AZ31B和AZ31D变形镁合金挤压后的型材进行取样,对其拉伸性能、断口形貌和金相组织进行了观察。结果表明：挤压后的镁合金发生了动态再结晶,生成了细小的等轴晶粒,从而提高了材料的强度和塑性加工性能,其中AZ31D镁合金的塑性提高得更大。在此基础上进一步对镁合金的变形机制进行探讨。     

铈镧混合稀土对AZ91D压铸镁合金显微组织和蠕变性能的影响

研究了不同含量Ce/La(x=0,0.1,0.5,1.0)对AZ91D镁合金显微组织及蠕变性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDX)观察与分析表明,压铸AZ91D镁合金中添加Ce/La后,除了α-Mg,β-Mg17Al12相之外,还生成了新的稀土化合物Al11RE3(RE=Ce/La)化合物,并且细化了合金显微组织、提高了合金室温和高温力学性能。生成的Al11RE3(RE=Ce/La)高温热稳定相使AZ91D+xCe/La(x=0,0.1,0.5,1.0)合金在150℃,50MPa下的蠕变抗力优于AZ91D镁合金,1%Ce/La的合金与AZ91D相比,蠕变延伸率低了0.2%,最小蠕变速率从2.30×10-8s-1降低到2.02×10-8s-1。蠕变试样的微观组织结构分析表明:AZ91D合金的蠕变机制主要以晶界滑移方式为主,Al11RE3(RE=Ce/La)热稳定相在晶界处延缓和阻碍了晶界断裂的过程。     

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。     

变形AZ31镁合金数控加工工艺参数的选择研究

镁合金作为新型的轻质高强矿产资源,目前被广泛应用于军事、医疗、卫生等领域,是现阶段最具有发展潜力的金属材料之一。传统的镁合金加工工艺受到人为能力影响,工作效率低,能源浪费大,整个加工过程时间较长。为此,提出一种变形AZ31镁合金数控加工工艺参数,通过研究变形AZ31B的加工参数,改变原有镁合金加工过程的切割焊接等行为,对镁合金的冷却和加热产生的非晶化行为进行研究,得到了变形AZ31镁合金数控加工过程中的最佳工艺参数。仿真实验表明,提出的新的数据加工工艺比传统方法在材料的抗腐蚀性、坚固程度、加工时间、加工效率等多个方面都得到了改善。     

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。