六氯乙烷对AZ91镁合金熔体除氢及晶粒细化的影响

研究了C_2Cl_6对AZ91镁合金除氢及细化的影响。结果表明,C_2Cl_6对AZ91镁合金有很好的除氢效果,最高除气率可达41.8%。此时,AZ91合金最低含氢量为11.3 cm~3/100g,其室温拉伸力学性能为Rm=208 MPa,R0.2=137 MPa,A=5.3%,抗拉强度和屈服强度比未除氢时分别提高32.5%和7.9%;当C_2Cl_6添加量为2%时,AZ91合金晶粒最细小,其平均尺寸可达120μm。在本实验中,处理AZ91镁合金所需C_2Cl_6最佳添加量约为2%~3%。     

镁合金表面稀土转化膜工艺研究进展

镁合金稀土转化膜技术是一种环保型镁合金表面处理新技术。从单一稀土转化和复合稀土转化两个方面,综述了近年来国内外镁合金表面稀土转化膜工艺的研究现状及进展,简要讨论了稀土转化膜的成膜机理和耐腐蚀机理,指出了稀土转化膜技术目前存在的问题,并展望了这一技术的发展前景。     

DP600/AZ31无匙孔搅拌摩擦点焊塑性金属流动特性及断裂行为研究

在最优焊接参数下,对1 mm DP600镀锌钢板和3 mm AZ31镁板进行无匙孔搅拌摩擦点焊试验,焊后对接头分别进行横切、纵切及层切,采用扫描电镜（SEM）分析焊接接头显微组织和断口形貌.结果表明,镁钢间的混合主要发生在搅拌针作用区域,形成“机械互锁”的组织形貌,有利于增加两种材料的有效接触,形成复相强化;轴肩作用区镁钢间搅拌不明显,界面较平滑,镁钢界面形成了金属化合物以及氧化镁,降低了接头的塑性和韧性.对DP600/AZ31无匙孔搅拌摩擦点焊焊接接头进行拉伸试验,发现焊接接头从搭接界面上断裂,断口呈“脉状花样”,为延性断裂.     

高强镁合金点焊接头性能

采用电阻点焊方法对高强镁合金Mg₉₆Zn₂Y₂进行了焊接.通过扫描电子显微镜对接头微观组织进行了观察,分析了接头的组织,研究了焊接电流对接头熔核直径及抗剪载荷的影响.在此基础上探讨了接头组织对接头性能的影响.结果表明,接头熔核直径与抗剪载荷均随焊接电流的增大而增大,接头最大抗剪强度约为142 MPa;接头熔核区第二相呈细网状分布,其α-Mg晶粒发生了粗化,直径约为30 μm.熔核区这些组织特征被认为是接头弱化的主要原因.     

成膜温度对AZ80镁合金磷酸盐转化膜微裂纹形成及耐蚀性的影响

目的通过不同成膜温度下转化膜上的微裂纹宽度和面积的统计以及电化学测试,研究成膜温度对镁合金磷酸盐转化膜微裂纹形成及耐蚀性的影响。方法采用扫描电子显微镜观察不同成膜温度所得转化膜的微裂纹形貌,使用Image-pro-plus软件测量转化膜的微裂纹宽度和面积。采用极化曲线和电化学阻抗研究转化膜的耐蚀性。结果微裂纹统计结果表明,成膜温度为50℃时,所得转化膜的微裂纹宽度和面积最小,分别为2.68μm和1067μm2;而30℃所得的转化膜的微裂纹宽度和面积最大,分别为3.14μm和1391μm2;70℃所得的转化膜的微裂纹宽度和面积分别为2.74μm和1170μm2。电化学测试表明,成膜温度为50℃时,转化膜的自腐蚀电流最小,Jcorr=20.3μA/cm2,且交流阻抗图谱中的容抗弧半径最大。结论随着成膜温度的升高,转化膜中的微裂纹变窄并减少,但温度更高时,转化膜上的微裂纹略有变宽增多。当成膜温度为50℃时,转化膜上的微裂纹较少且窄,转化膜的耐蚀性最好。     

AZ91HP镁合金化学镀镍磷及镀层性能研究

目的提高AZ91HP镁合金的耐蚀及耐磨性,扩大其应用范围。方法采用H_3PO_4+Na_3PO_4酸洗液+NH_4HF_2活化的无铬前处理工艺,再直接化学镀,获得镍磷合金镀层,随后对镀层进行了热处理。对施镀前后基体和镀层的形貌、显微硬度和耐蚀性等进行了表征分析。结果 AZ91HP镁合金经H_3PO_4+Na_3PO_4酸洗+NH_4HF_2活化的无铬处理后施镀,形成的细小胞状组织均匀致密,结合力良好,镀层结构以非晶态相为主,耐腐蚀性比基体显著增高。经热处理后,镀层的硬度明显增高且在400℃时获得的镀层硬度最高,但耐蚀性有所下降。结论 H_3PO_4+Na_3PO_4酸洗体系+NH_4HF_2活化为镁合金提供了一种环保而有效的化学镀前处理方法,获得了以非晶态相为主的Ni-P镀层,提高了基体的耐腐蚀性,镀后热处理可进一步提高镀层的硬度。     

沉积时间对镁合金表面Ca-P生物涂层耐蚀性能的影响

目的：镁合金在生物医学领域具有很好的应用前景,为消除其在人体环境中降解速度过快的不足,需在镁合金表面制备一层能够降低其腐蚀速度且具有很好生物相容性的防护涂层。方法采用电沉积法在AZ91D镁合金表面制备Ca-P生物涂层,沉积条件为：在Ca(NO3)2和NH4H2PO4浓度分别为0.1 mol/L和0.06 mol/L的电解液中,pH值4.5,沉积电压2 V,沉积时间分别为1、2、3和4 h。采用XRD、SEM/EDS分析Ca-P涂层的相结构、微观形貌和化学成分,测试Ca-P涂层在Hank,s模拟体液中的极化曲线。结果镁基体表面均获得物相为 DCPD(二水合磷酸氢钙)的生物涂层,但涂层表面形貌随沉积时间的不同变化明显,当沉积时间为3 h时,涂层颗粒尺寸均匀、细小,涂层钙磷比为1.324。极化曲线结果表明,沉积1 h时涂层对基体已有一定的防护作用,随着沉积时间的加长,涂层的腐蚀电压也呈增大趋势。相对镁基体,沉积3 h的涂层腐蚀电位升高了180 mV,腐蚀电流密度降低了3个数量级。结论当沉积时间为3 h时,涂层的耐蚀性最好。     

镁合金电火花沉积改性层性能及组织结构的研究

应用电火花沉积设备在AZ91D镁合金表面沉积纯铝涂层进行表面改性处理,研究了电火花沉积工艺参数以及前处理对沉积改性层性能和组织结构的影响;并结合扫描电镜、中性盐雾试验等研究手段对镁合金改性涂层的微观表面形貌、截面形貌、腐蚀情况以及显微硬度进行了分析和对比;同时,也对镁合金表面沉积纯铝涂层的沉积机理和沉积层改善基体耐腐蚀性、硬度进行分析与讨论。研究结果表明:电火花沉积工艺参数及预处理对AZ91D镁合金表面沉积纯铝涂层的组织结构、微观形貌特点有重要影响;电火花沉积工艺参数的降低以及沉积前对母材和电极的预热处理,涂层表面显微硬度较基材有了较大程度的提高;同时,强化层组织结构均匀致密、涂层厚度适中、涂层内部裂纹孔洞等缺陷明显降低,与镁合金基材相比,表现出较好的耐腐蚀性能。     

热输入对船用440 MPa级低合金高强度钢焊缝组织及性能的影响

研制了一种Mn-Si-Ni-Cr系实心焊丝,用于新型船用440 MPa级低合金高强度(HSLA)钢焊接,采用热输入11.5,16.5和21.5 kJ/cm对该钢材进行了熔化极活性气体保护电弧焊,并使用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等设备重点研究了热输入对焊缝组织及性能的影响.结果表明,随着热输入的增大,焊缝组织先以粒状贝氏体和板条贝氏体为主转变为以针状铁素体为主,再转变为以针状铁素体、侧板条铁素体和先共析铁素体为主,而且焊缝中M-A组元含量、直径大于1μm的夹杂物占比和夹杂物的平均直径均逐渐增大;随着热输入的增大,焊缝硬度不断减小,焊缝、熔合线和熔合线+2 mm处的冲击韧性均先增大后减小,同时焊缝的耐腐蚀性能也先增大后减小;3种焊接接头的板拉伸弯曲试样均在母材处断裂,弯曲试样均完好.     

镁合金抗高温氧化机理研究进展

本文简要回顾了国内外镁合金抗高温氧化机理的研究进展,归纳总结了纯Mg的高温氧化机理和镁合金高温氧化热力学与动力学及抗氧化机理,并探讨了先进表征技术在镁合金高温氧化研究中的潜在应用前景,最后展望了耐高温氧化镁合金的发展方向。主要观点如下：镁合金主要是通过形成具有一定厚度、连续且致密的氧化膜来抑制Mg蒸气向外扩散和O的内渗透;镁合金的高温氧化通常与第二相的热稳定性有密切关系;当微量合金元素不足以在表面生成相应氧化物时,可通过形成置换固溶体和反应性元素效应来提高保护作用;具有表面活性的元素会在合金表面富集并减小氧化物尺寸,从而增强氧化层;合金元素的选择性氧化与协同作用对镁合金的抗氧化性能至关重要;在镁合金中加入纳米或微型颗粒可通过减少特定的氧化区域来提高镁合金的高温抗氧化性。未来关于耐高温氧化镁合金的研究可基于以下方面继续深入：应用先进表征技术精准揭示镁合金抗氧化的机理和本质;建立合金元素与氧化膜晶粒尺寸和力学性能的内在关联;设计合理的多合金元素成分体系。