铝镁合金熔炼中合金化阻燃法的动力学研究

在铝镁合金熔炼过程中,因为镁的化学性质活泼,导致合金的氧化、烧损现象十分严重,不仅降低了合金中镁的收得率,而且造成了巨大的经济损失.为了达到阻燃目的,国内外经常采用熔剂法和气体保护法,而目前研究的热点是合金化阻燃法.研究了合金化阻燃法,建立了相应的动力学规律,并对温度因素的影响进行了分析,所得实验结论对生产实践具有一定的指导作用.     

Mg2Ni系储氢合金的制备及其性能研究

采用感应熔炼法制备出两种镁基储氢合金,即Mg2Ni和Mg2Ni0.9Zr0.1;对两种合金进行扩散退火处理,并对退火处理前后的金相显微组织进行了比较研究;最后对这两种合金进行了X射线衍射实验和吸放氢性能测试实验.研究结果表明该方法制备出的镁基储氢合金活化性能优良;扩散退火能显著改善镁基储氢合金的显微组织和储氢性能.     

ZL114A合金旋转喷吹精炼工艺研究

采用旋转喷吹精炼工艺精炼ZL114A合金,通过选择设备不同的喷头转速、气体流量,确定了最佳的设备参数.研究了金属液中氢含量随精炼时间的变化规律,确定了ZL114A合金的旋转喷吹精炼工艺参数;比较了精炼前后镁含量的变化,并测试了旋转喷吹精炼后合金的性能.结果表明,采用旋转喷吹精炼工艺精炼前后镁含量的变化很小,合金熔体纯净度高,合金的性能较高.     

镁锂合金无铬植酸化学转化膜研究

为了提高镁锂合金的耐蚀性能,采用无毒植酸作为化学转化处理液对其进行表面处理.利用SEM和XRD对植酸转化膜的形貌及结构进行分析,测试结果表明植酸转化膜较均匀,并覆盖有白色不规则的花絮状颗粒.提出了镁锂合金在植酸转化处理液中的成膜机理,用开路电位时间曲线阐释化学转化成膜过程.通过极化曲线、析氢实验及点滴实验比较植酸转化膜与传统铬酸转化膜的性能.结果表明,与传统的铬酸化学转化相比,植酸转化后合金的腐蚀电位由初始的-1.65V提高至-1.40V,析氢速率也明显更小,说明植酸转化对改善镁锂合金的耐蚀性能更加有效.     

超轻镁锂合金熔炼工艺研究

镁锂合金是目前最轻的金属结构材料,因其低密度、高比强度和高比刚度等突出优点,在航空航天、武器装备、汽车等领域具有广阔的应用前景。但是要实现超轻镁锂合金的大规模应用,必须解决其熔炼困难的问题。本工作对目前的铸造镁锂合金熔炼工艺进行研究,以Mg-8Li-3Al-3Zn-1Y为研究对象,采用SF_6气体保护浇铸空冷、覆盖剂表面保护炉冷、覆盖剂全面保护炉冷、覆盖剂+Ar气保护浇铸空冷和真空感应熔炼+Ar气保护浇铸炉冷五种熔炼工艺来制备镁锂合金,对比研究五种熔炼工艺制备镁锂合金的效果及力学性能分析,总结各种熔炼工艺的优缺点。本研究对获得完整、无缺陷、组织优化和高性能的铸造镁锂合金,以及优化镁锂合金的规模化生产和制备工艺,具有重要的指导和借鉴意义。     

铸造镁硅合金组织和阻尼性能研究

利用动态机械热分析仪研究了四种镁硅合金的阻尼性能.研究表明:铸造镁硅合金具有良好的阻尼性能.并且体现出有别于纯镁的新阻尼特征,铸造镁硅合金具有较纯镁在更大应变振幅范围内的弛豫型内耗.由于Mg2 Si对晶界的钉扎作用,界面阻尼峰出现在较纯镁更高的温度.少量钙的添加改善了Mg2 Si析出的形态,但对阻尼性能的影响似乎不明显.     

Ca对AZ91显微组织及力学性能的影响

用气体保护法制备了含的合金,研究了对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Ca能显著细化AZ91合金铸态和时效态的组织,改善了铸态组织形态。Ca的加入未形成新相或沉淀物,而是溶入β-Mg17Al12相中,并提高了β-Mg17Al12相的热稳定性。Ca的加入可以明显提高AZ91合金室温及高温下的拉伸性能。     

90°弯管磁过滤阴极弧沉积类金刚石膜的特性分析

利用动态机械热分析仪研究了四种镁硅合金的阻尼性能.研究表明:铸造镁硅合金具有良好的阻尼性能.并且体现出有别于纯镁的新阻尼特征,铸造镁硅合金具有较纯镁在更大应变振幅范围内的弛豫型内耗.由于Mg2 Si对晶界的钉扎作用,界面阻尼峰出现在较纯镁更高的温度.少量钙的添加改善了Mg2 Si析出的形态,但对阻尼性能的影响似乎不明显.     

大块镁基非晶态合金的研究进展

综述了大块镁基非晶态合金的合金体系、配方、制备方法及其性能的最新研究进展.主要从合金体系发展的历史中总结了合金体系发展的基本线索,认为Mg-TM-Ln体系是大块镁基非晶态合金的最基本体系.最后,介绍了大块非晶态合金的生产和应用现状,展望大块镁基非晶态合金将在3C产品(computer, communication, consumer electronics products)领域有重大发展潜力.     

镁锂合金强化行为研究进展

在所有金属结构材料中镁锂合金具有密度低、塑性高和比刚度高等优异性能,受到国内外研究学者的广泛关注。然而,低的绝对强度限制了镁锂合金在工程中的生产与应用。本文系统归纳并总结了近年来国内外学者关于镁锂合金的强化方法,包括合金化、加工变形、热处理以及复合强化等,并对其强化机制进行描述和对比分析。最后,本文指出了目前关于镁锂合金性能研究方面的不足之处,并对将来镁锂合金强化行为的研究进行了展望。     

仿生镶嵌铸造用高纯度 AZ91 D 镁合金生产控制研究

以生产镁合金 / 钢仿生镶嵌铸造件用高纯净度 AZ91 D 镁合金为出发点,从原材料及辅料的选择和检验、镁合金熔体保护方式及合金精炼方法、合金熔体夹杂物炉前检测控制等方面着手,通过设计坩埚内保护气体释放装置、炉前断口试样模具及断口判别方法等手段,总结出了用于生产镁合金 / 钢仿生镶嵌铸造件的高纯净度 AZ91 D 镁合金品质控制方法。     

In-vitro cytotoxicity and in-vivo biocompatibility of as-extruded Mg–4.0Zn–0.2Ca alloy

In this paper, the in-vitro cytotoxicity and the in-vivo compatibility of Mg–4.0Zn–0.2Ca alloy are studied. The cytotoxicity of Mg–4.0Zn–0.2Ca alloy is examined by MTT method on osteoblast cells. The in-vivo behavior of Mg–4.0Zn–0.2Ca alloy is investigated on rabbits. It has been found that Mg–4.0Zn–0.2Ca alloy extract has no cytotoxicity on osteoblast cells. Three months after in-vivo experiment, about 35–38% magnesium alloy implant has been degraded and a degradation layer which is composed of Ca, P, O and Mg has been formed on the magnesium alloy implants. Histological analysis showed that new bone is observed around magnesium implant without inflammation reaction. In-vitro and in-vivo test indicated that the Mg–4.0Zn–0.2Ca alloy has good biocompatibility.     

镁合金板材成形极限图(FLD)的实验研究

首次利用电蚀网格法,在BCS-30D板材成形性试验机上进行镁合金板材成形实验,利用先进的ASAME自动应变测量系统进行应变测量分析,测试镁合金板材的成形极限图(FLD).实验表明,室温下AZ31B镁合金冷轧态板材的力学性能和冲压性能不佳,难以完成成形极限图的测试,不具备成形加工能力;热轧态镁合金板材具有一定的塑性和成形性能,并测试了其成形极限图.成形极限曲线FLC的测试对制订镁合金板材的冲压成形工艺提供了理论依据.     

镁合金塑性成形性能实验与数值模拟研究

对ME20M镁合金板料进行了热拉深成形性能实验与数值模拟.研究表明,ME20M镁板热拉深成形极限高度随实验参数的不同而不同,其塑性成形性能随温度的升高明显改善;数值模拟可以很好地预测不同实验参数下镁合金板料热拉深成形极限的高度.对热拉深成形件传力区部位进行金相实验得知,合理控制热拉深实验参数能保证镁合金塑性成形件微观组织,进而保证成形件质量.     

径锻压下率对镁棒热力参数及组织演变的影响

目的 通过径向锻造工艺制备大尺寸镁合金棒料,并研究ZK60镁合金稳定变形区轴向截面边部位置的组织演变规律.方法 基于轴对称模型,利用数学解析方法建立不同压下率下的镁棒应变分量数学模型;使用弹塑性有限元分析软件对不同压下率下的镁棒径锻过程进行热力耦合分析;采用GFM-SSP32径锻机对铸态ZK60镁合金棒材进行阶梯锻造实验.结果 随着径向压下量的增大,晶粒细化明显.当压下率达到62.29％时,孪生动态再结晶机制开动;与模拟结果相比,数学模型预测的平均相对误差约为8.4％,可较准确表征径锻镁棒的应变分布情况.结论 径向锻造工艺完全可以制备ZK60镁合金棒材,并可有效解决镁合金塑性变形过程中的易开裂、散热快等问题.     

镁合金双层板超塑成形/扩散连接工艺及模拟

为提高镁合金双层板结构超塑成形/扩散连接的成形质量,运用MSC.MARC有限元分析软件,对镁合金双层板结构波纹件超塑成形/扩散连接(SPF/DB)成形过程进行了三维数值模拟.在粘塑性有限元法的基础上采用罚函数方法,模拟得到波纹件在不同成形阶段的成形规律以及壁厚分布规律,并对波纹件在成形过程中潜在危险区域进行了预测,同时...     

A new approach to improving the macrosegregation in zirconium‐containing magnesium‐lithium alloy

In the preparation process of zirconium‐containing magnesium alloy, although zirconium is introduced into alloy by magnesium‐zirconium master alloy, the settling of zirconium particles has always been a key problem. In this study, the magnesium‐30wt.%zirconium master alloy was added into magnesium‐14wt.%lithium‐zinc alloy melt in the form of the block (about 20 mm) and the particles (about 20 μm), respectively, and then magnesium‐14wt.%lithium‐zinc with 0.5 wt.% zirconium alloy were prepared using stir‐casting process. Macrosegregation of major element (zirconium), microstructure and microhardness at different casting positions were examined to investigate the effect of zirconium addition methods on macrosegregation of magnesium‐14wt.%lithium‐zinc alloy. The results show that, for the block magnesium‐zirconium master alloy addition, there is obvious macrosegregation in alloy ingots, the zirconium contents at the top position of ingot are higher than that at the bottom by nearly 200 %. The method of particles master alloy addition can effectively improve macrosegregation, the difference in zirconium contents between the top and bottom is less than 16 %.     

AZ31镁合金表面气相沉积不锈钢薄膜的实验研究

利用真空蒸发镀膜技术在镁合金表面沉积不锈钢薄膜是提高镁合金防腐性能的新尝试.本研究利用该技术在AZ31上成功制备了不锈钢薄膜.通过在5%NaCl溶液中的浸入实验和极化实验考察了腐蚀性能,发现镀膜后耐蚀性显著降低.另外,镀膜后的显微硬度也未有明显提高.利用AFM,SEM,EDX等分析手段对薄膜进行了观察和检测,发现耐蚀性变差的原因主要是薄膜表面存在贯穿性的微米级孔洞和Cr元素分布不均匀造成的.     

Bio-corrosion behavior of magnesium-fluorapatite nanocomposite for biomedical applications

Recent studies indicate that there is a high demand for designing magnesium alloys with adjustable corrosion rates and precipitation ability of bone-like apatite layer on the surface of magnesium alloys in body. An approach to this challenge might be the application of nanocomposites based on magnesium alloys. The aim of this work was fabrication and bio-corrosion evaluation of a nanocomposite that was made of magnesium alloy AZ91 as matrix and fluorapatite (FA) nano particles as reinforcement. Magnesium-fluorapatite nanocomposite (AZ91-20FA) was made via the blending-pressing-sintering method. In vitro corrosion measurements were performed for characterization of initial materials and produced composite. The results showed that the addition of FA nano particles to magnesium alloy as reinforcement can reduce the corrosion rate and accelerate the formation of bone-like apatite layer and in turn provide better protection for matrix alloy. It is suggested that the formation of bone-like apatite layer on the surface of magnesium alloy might contribute to the good osteoconductivity of magnesium alloys.     

顶管轧制对挤压态ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响

目的 研究顶管轧制工艺中不同压下率对ZK60镁合金管材显微组织和力学性能的影响,为顶管轧制工艺制备镁合金管材提供借鉴和指导.方法 基于有限元模拟及顶管轧制实验,对不同压下率下的模拟及实验结果进行对比验证,分析不同压下率下的镁合金管材轧制过程以及过程中的组织演变规律.结果 随着压下率的增加,管材整体应变呈上升趋势,并从外...