关键词： 镁合金   单点渐进成形   成形极限   微观组织  

摘要： 简要地介绍了单点渐进成形工艺的技术原理及特点。结合文献的研究结果,总结了单点渐进成形中不同工艺参数对镁合金板成形极限及微观组织演化的影响规律。展望了在其他成形条件下镁合金单点渐进成形性能的研究。

关键词： 骨组织工程   微球支架   聚三亚甲基碳酸酯   β-磷酸三钙   生物相容性   降解性   骨诱导性   骨钙素  

摘要： 背景:目前单一支架材料难以满足骨组织工程的成骨需要,多种材料组合的微球支架可以扬长避短,具有巨大的应用潜力。目的:探究新型复合材料聚三亚甲基碳酸酯/β-磷酸三钙微球支架在动物体内的生物相容性、降解性及骨诱导性。方法:制备β-磷酸三钙骨水泥与聚三亚甲基碳酸酯/β-磷酸三钙微球支架。将18只雄性SD大鼠按体质量分层随机分为3组,空白对照组双侧股骨缺损处不植入任何材料,对照组双侧股骨缺损处植入β-磷酸三钙骨水泥,实验组双侧股骨缺损处植入聚三亚甲基碳酸酯/β-磷酸三钙微球支架,每组6只。术后4,8,12周,取出双侧股骨进行苏木精-伊红染色、Masson染色及骨钙素免疫组化染色。结果与结论:①苏木精-伊红染色与Masson染色:术后4周时,空白对照组骨缺损处由纤维组织包绕,大量炎性细胞聚集;对照组材料大部分降解,由纤维组织包绕,材料边缘有少量新生骨基质、骨小梁形成,周围有少量炎性细胞;实验组材料无明显降解,由纤维组织包绕,材料边缘有少量新生骨基质、骨小梁形成,周围有少量炎性细胞。至术后12周时,空白对照组骨小梁形态规则,彼此连接,无炎性细胞;对照组材料完全降解,骨小梁形态规则,形成厚的板层状,无炎性细胞;实验组材料部分降解,骨质增多、致密,无炎性细胞。②免疫组化染色:随着时间的延长,对照组骨缺损处骨钙素表达呈先升高后降低的趋势,空白对照组、实验组骨钙素表达呈逐渐升高趋势,对照组、实验组各时间点的骨钙素表达均高于空白对照组(P<0.05),实验组术后12周的骨钙素表达高于对照组(P<0.05)。③结果表明:聚三亚甲基碳酸酯/β-磷酸三钙微球支架具有较好的生物相容性、骨诱导性和适中的生物降解性。

关键词： 镁合金   镁基复合材料   结构材料   汽车   3C  

摘要： 镁合金密度仅为铝合金的2/3,钢铁的1/4,因此镁合金零部件的大规模应用有助于轻量化和节能减排。在碳达峰、碳中和背景下,镁材料的发展应用潜力巨大。文章分析了国内外镁合金的产业现状及其加工技术,重点综述了镁合金作为结构材料在汽车、轨道交通、自行车、3C(计算机、通信和消费电子产品)、航空航天、国防工业等领域的发展与应用情况,梳理了目前镁产业存在的主要问题,最后对镁合金结构材料的未来发展进行了展望。

关键词： 镁合金   微弧氧化   K_(2)ZrF_(6)   EDTA-Na   交互作用   耐蚀性  

摘要： 在磷酸盐电解液体系中于AZ91D镁合金表面制备微弧氧化膜层.基于正交实验研究添加剂K_(2)ZrF_(6)和EDTA-Na、电压及其交互作用对膜层的影响.通过TT260数字式涡流测厚仪、SEM和XRD检测膜层厚度、微观形貌及物相组成.采用HNO_(3)点滴实验评价膜层在酸性介质中的耐蚀性能.结果表明:K_(2)ZrF_(6)、EDTA-Na、电压及其交互作用对膜层厚度和耐蚀性影响不同.电压对膜层厚度和耐蚀性的影响非常显著,随电压升高,膜层厚度和耐蚀性均明显增加.K_(2)ZrF_(6)单独对膜层厚度没有显著影响,对耐蚀性存有一定的影响.EDTA-Na单独对膜层厚度和耐蚀性无显著影响.而K_(2)ZrF_(6)与电压间存在着显著的交互作用.最终使得在高浓度的K_(2)ZrF_(6)、高浓度的EDTA-Na和高电压搭配时,可获得综合性能更优异的膜层.

关键词： 超音速火焰喷涂   AZ80   晶粒尺寸   织构状态   再结晶  

摘要： 目的为探究超音速火焰喷涂的高温高速射流对镁合金基体的影响,以形变后镁合金表面纯铜涂层的制备过程为研究对象,研究喷涂过程中镁合金基体的微观组织演化机理。方法采用超音速火焰喷涂(HVAF)工艺在挤压态AZ80镁合金试样表面制备纯铜涂层,对不同喷涂道次下获得的试样进行微观组织观察与显微硬度测试,结合EBSD分析涂层结合面附近基体的晶粒尺寸分布、再结晶状态及织构取向等。结果在高温高速射流作用下,涂层结合面附近的基体发生再结晶,平均晶粒尺寸由50μm细化至15.2μm;随着喷涂道次的增加,β相逐渐回溶,孪晶消失,基体硬度先降低至70HV0.2后恢复到80HV0.2,织构强度逐渐减小至10.042。结论多道次超音速火焰喷涂过程中,由于第二相回溶与再结晶的共同作用,镁合金基体硬度呈现出先降低再升高的趋势;再结晶晶粒以晶界弓出形核与亚晶转变共同形成,并在涂层压应力作用下选择性偏转与长大,逐渐吞并原始变形晶粒;与此同时,亚晶界逐渐转变为大角度晶界,晶粒被再次细化,最终导致涂层结合面处基体产生明显的择优取向。

关键词： 镁合金   抽气系统   真空压铸   热处理  

摘要： 设计了一种含有主、副排气通道的真空抽气系统,主排气通道较副排气通道横截面大,由真空阀控制其开闭,副排气通道采用横截面较小的齿状排气通道,在真空压铸过程中保持全程抽气。研究表明:采用主、副排气通道的真空抽气系统,能够获得外观完整、组织致密的镁合金真空压铸件,气孔率比齿状排气通道压铸件减少48%,T6热处理后气泡减少60%,铸件的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高9.3%、10.2%和21.4%。

关键词： 阻尼材料   ZK60镁合金   阻尼性能   轧制压下量   微观组织  

摘要： 研究了轧制压下量对ZK60镁合金显微组织及阻尼性能的影响。结果表明,随着轧制压下量增加,ZK60镁合金阻尼性能逐渐增强。在应变振幅为0.01%时,Q^(-1)值由铸态时的0.0127增加至轧制态(压下量为50%)时的0.0159(轧制面)、0.0204(侧截面)与0.0183(横截面)。合金(0002)基面织构强度随着轧制压下量增加而增强,由压下量10%时的6.547增加至压下量50%时的10.690,压下量对合金阻尼性能产生了一定影响;组织中再结晶体积分数增加对阻尼性能的影响起主导作用。

关键词： 镁合金   退火   径向锻造   晶粒长大   组织均匀性  

摘要： 目的通过研究径锻AZ61镁合金棒材在后续退火处理时的晶粒长大和组织均匀性演变行为,构建等温条件下径锻AZ61镁合金晶粒长大模型,总结径锻镁合金退火后组织均匀性演变规律,为此棒材后续热处理工艺的制定提供理论借鉴和指导。方法基于系统的等温正交退火试验,量化统计各退火条件下样品组织的平均晶粒尺寸和晶粒尺寸分布,分析径锻AZ61镁合金棒材的晶粒长大行为和组织均匀性演变规律。结果退火后,径锻AZ61镁合金组织中晶粒趋于长大。在250~300℃温度区间内,晶粒长大速度较为缓慢。随着退火温度的升高,晶粒长大速率随之上升,尤其是退火温度升高到450℃以后,晶粒长大速率显著增大。当退火温度一定时,退火起始30 min内,晶粒快速长大。在之后的长时间退火过程中,晶粒长大速度逐渐放缓。同时,随着退火的进行,锻后样品中存在的超细晶条带状组织逐渐消失,样品组织均匀性显著提高。结论通过研究晶粒长大现象构建的等温条件下径锻AZ61镁合金晶粒长大模型与试验结果拟合良好。结合组织均匀性演变规律,径锻AZ61镁合金退火后的组织状态能够被很好地预测。

关键词： 变形镁合金   表面换热系数   水浴淬火   集中热容法   数值模拟  

摘要： 表面换热系数作为淬火数值模拟过程的重要边界条件,其求解精度直接影响温度场、热应力场的演变规律。实验通过设计矩形淬火探头并进行单面水浴淬火,根据热电偶记录的温降数据,采用改进的集中热容法对Mg-Gd-Y-Zr-Ag变形镁合金进行表面换热系数的求解。研究结果表明:表面换热系数呈现先增大后减小的趋势且水浴淬火过程存在蒸汽膜沸腾阶段、二次形核阶段以及对流换热阶段3个阶段,在第27秒时表面换热系数达到峰值2496.31 W/(m^(2)·℃),此时淬火面温度为211℃。用此方法计算得到的随温度变化的换热系数以列表的形式代入Abaqus有限元模型的相互作用模块,同一深度处仿真温度与实测温度最大相对误差为15%,平均相对误差仅为6%;采用K-S双样本分布检验对仿真与实验的温度曲线进行分布检验,在合适的显著性水平下4个样本的统计量均不在拒绝域内,验证了改进的集中热容法用来求解水浴淬火过程中表面换热系数的正确性。

关键词： LPSO相   Mg-Y-Zn-Zr合金   微观组织   力学性能  

摘要： 采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜、电子拉伸实验机等研究了铸态Mg-10Y-xZn-0.5Zr(x=1,1.5,2(%,质量分数))合金的微观组织和力学性能。结果表明:铸态Mg-Y-Zn-Zr合金组织主要由α-Mg,LPSO相和W相组成,其中LPSO相的化学式为Mg_(12)YZn,W相的化学式为Mg_(3)Zn_(3)Y_(2)。LPSO相主要呈块状或层片状,随着Zn含量的增加,块状LPSO相体积分数逐渐增多,同时合金的屈服强度逐渐增加。当Zn含量为2%时,LPSO相形貌表现出以块状相为主,铸态Mg-10Y-2Zn-0.5Zr合金具有最佳的综合力学性能,其屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为123.9,206.2 MPa和12.06%。块状LPSO相体积分数的增加是合金力学性能提高的主要原因。