镁合金化阻燃的研究进展

介绍了添加各种合金元素(包括Ca、Be、Zn、Ba、RE以及复合添加)对镁合金的阻燃和抗氧化性能的影响规律,展望了阻燃镁合金的发展趋势和潜在应用领域,即通过多元微合金化设计提高镁合金的阻燃性能,并兼顾其塑性变形能力,发展高速交通工具用阻燃变形镬合金挤压型材.     

Mg-4Zn-3Y合金高温阻燃特性

为了改善镁合金在熔铸及加工过程中抗氧化燃烧性能,用合金化阻燃方法在Mg-4Zn合金中添加适宜的Y元素制备了阻燃效果优异的Mg-4Zn-3Y合金.采用俄歇电子能谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜(SEM+EDS)研究了氧化膜的显微形貌、合金元素分布及其物相组成.结果表明,Mg-4Zn-3Y合金在高温下暴露于大气中时,燃点提高250℃,合金表面生成一层以Y2O3为主的氧化膜,改善镁合金氧化膜的粘附性,提高高温抗氧化和燃烧能力.基于高温氧化热力学分析,建立了Mg-4Zn-3Y合金在高温下的氧化物理模型.Mg-4Zn-3Y合金能在1065K时于大气中保温30min而不燃烧,实现了低Y元素含量镁合金在大气条件下的无保护熔炼.     

阻尼镁合金的研究现状与发展趋势

阐明了镁合金的阻尼机理及应变振幅、频率、温度对镁合金阻尼性能的影响.综述了当前改善镁合金阻尼性能的主要方法,如添加合金元素、控制变形工艺、热处理、控制晶粒尺寸和取向、添加增强相.指出通过添加新的增强相和合金元素,引入位错阻尼之外新的阻尼产生机制,解决阻尼性能与力学性能的矛盾,将是未来高性能阻尼镁合金材料研究的重要方向,而且,产品外形结构设计与阻尼性能的关系也是值得关注的一个新研究方向.     

Ti-V-Cr系阻燃钛合金的非等温氧化行为及阻燃性能预测

采用TGA/DSC实验方法,结合XRD,SEM和EDS分析,系统研究Ti-V,Ti-V-Cr合金的非等温氧化行为及氧化产物的微观结构,并探讨V和Cr元素对Ti-V Cr阻燃钛合金抗非等温氧化性的影响机制.结果表明:从室温至1723K温度区间内,随着V元素含量的增加,Ti-V合金的抗非等温氧化性显著降低,氧化膜厚度从168μm增加至370μm,Ti-35V合金氧化膜厚度约为Ti-25V的1.45倍;Ti-V-Cr合金的抗非等温氧化性逐渐提高且差异较小,氧化膜厚度从110μm减小至85μm,Ti-35V-15Cr合金的氧化膜厚度比Ti-25V-15Cr降低约15.5％.Ti-V-Cr阻燃钛合金的抗非等温氧化性显著高于Ti-V合金,主要因为非等温氧化过程形成的液态相V2O5极大地释放了氧化膜的内应力,提高了氧化膜与合金基体的结合性,并与Cr2O3,TiO2共同阻止了O向合金基体的大量扩散.非等温氧化增重曲线及氧化膜厚度作为特征参数定量描述了Ti-V-Cr阻燃钛合金的抗非等温氧化性,与摩擦着火实验结果相一致,从而预测了合金的阻燃性能.     

阻燃钛合金的阻燃模型

采用DCSB法点燃钛合金,研究了Ti40合金的阻燃烧行为.结果表明:Ti40合金具有良好的阻燃性能.Ti40合金的燃烧产物表面如同TC4合金开裂,而在其燃烧产物与基体的界面上富积Cr,形成致密的Cr2O3氧化物.在分析影响阻燃烧行为基础上,推导出钛合金阻燃能力的数学表达式,建立了钛合金阻燃的物理模型.     

合金元素对镁合金耐腐蚀性能影响的研究进展

镁及其合金作为最轻的金属结构材料,在产品轻量化方面具有巨大的应用潜力.然而,金属镁具有较强的腐蚀敏感性,且表面形成的氢氧化镁膜疏松多孔,几乎无保护性,这导致其应用受到限制.如何提高镁的耐腐蚀性已经成为制约其应用的世界性难题.合金化是从根本上改善镁合金耐蚀性的方法之一.基于此,本文从合金元素对镁腐蚀行为的影响出发,阐述纯镁的腐蚀机理和合金元素对镁合金腐蚀性能的影响机制,归纳合金元素对镁合金所产生的保护机制及其相应特征,这可以为开发新型镁合金和改善镁合金的耐蚀性提供一定的借鉴.此外,本文有助于更好地理解镁合金腐蚀行为.目前,还没有一种镁合金能像铝合金或不锈钢一样具有较好的耐蚀性,因此耐蚀镁合金的开发还需要进一步研究.本文为镁合金中元素之间的交互关系提供理论基础,可对新型耐蚀镁合金的开发提供思路.元素之间的协同作用会对新型耐蚀镁合金设计、工艺及性能有较大影响,随着研究的深入,期望构建出类似"不锈钢"的新型耐蚀镁合金.     

铸造镁合金的发展及其展望

系统地总结了各类铸造镁合金的成分、铸造方式与其高、低温力学性能之间的关系.论述了高强度镁合金、高温镁合金及阻燃镁合金的研究重点及发展方向.     

镁合金研究现状与发展趋势

本文概述了镁合金的特点及其应用发展状况,分析了常用镁合金元素（Ca,Be,Zn,Al,Si,稀土元素）的作用机理,分析了用合金元素制备高性能（耐热、耐蚀、阻燃及高力学性能）镁合金的基础作用。展示了发展高性能镁合金的优势和意义,最后指出了镁合金的发展趋势。     

元素固溶与析出对镁合金耐蚀性影响的研究进展

合金元素的固溶与析出改变了镁基体相电位和第二相的种类,从而显著影响镁合金的微电偶腐蚀行为.本文综述了元素固溶与析出对镁合金耐蚀性影响的研究现状,总结了典型合金元素在镁合金中固溶析出的典型第二相,重点阐述了基于热力学和动力学分析常见镁合金系中的固溶和析出行为对镁合金的腐蚀行为的影响,指出了良好的镁合金候选材料应具备的条件,提出了提高镁合金本征耐蚀性的设计方法,未来研究重点应通过调控镁合金中合金元素的种类和数量来降低镁合金腐蚀速率,扩大合金应用范围.     

镁合金熔炼阻燃技术的现状与展望

综述了镁合金熔炼时熔剂保护、气体保护、合金化阻燃及熔炼系统与工艺优化等阻燃技术。并且指出，研究新型无公害的镁合金熔剂，优化SF6混合气体的组成并减低SF6的含量，开发其它能替代SF6的气体或物质，研制新型阻燃镁合金，进一步优化镁合金熔炼系统和工艺等几个方面郝将是镁合金熔炼与铸造方面的研究热点。