关键词： AZ91D镁合金   直接化学沉积   SiC_(P)添加量   环境友好   Ni-P-纳米SiC_(P)   耐蚀性  

摘要： 为进一步扩大镁合金的应用范围,环境友好地提高其耐蚀、耐磨性,以AZ91D镁合金为基体,采用无铬、无氟,直接化学沉积方法在其表面制备了Ni-P-纳米SiC_(P)复合沉积层。通过SEM,EDS,XRD,硬度计,电化学工作站等方法,研究纳米SiC_(P)添加量对沉积层形貌、成分、物相及性能的影响规律。结果表明:随着SiC_(P)添加量的增加,沉积层表面颗粒的沉积量先增加后减少,胞状组织尺寸逐渐减小后增大,硬度先增大后减小,耐蚀性先提高后降低。当SiC_(P)添加量为1.2 g/L时,颗粒的沉积量最大,弥散强化及细晶强化效果最好,沉积层均匀、致密,厚度约为36μm,与基体间结合良好。沉积层硬度达682HV,较镁合金基体明显提高;腐蚀电位为-0.397 V,较镁合金基体提高了75%。沉积层的腐蚀电流密度为6.18×10^(-7) A·cm^(-2),较镁合金基体降低了约4个数量级。

关键词： 汽车轮毂   汽车轻量化   保时捷   法拉利   燃油效率   金属材料   镁合金轮毂   节能减排  

摘要： 汽车轻量化一直是汽车制造商发展的方向,其中,汽车轮毂的轻量化更是重点,镁合金作为最轻的工程结构金属材料,可使汽车整体质量减轻,能有效提升燃油效率,降低环境污染。在节能减排的趋势下,锻造镁合金轮毂迎合了当今汽车轻量化和环保的需求,得到市场的青睐,其在高端车型上的应用已成趋势。目前,镁合金汽车轮毂被保时捷、法拉利、布加迪等高端车型采用。

关键词： AZ31   纳米压入   各向异性   蠕变   应力指数  

摘要： 采用纳米压入法对AZ31轧制镁合金蠕变性能的各向异性行为进行了研究。采用连续刚度测试原理对沿轧制方向0°、30°、45°、60°以及90°的AZ31轧制镁合金板材进行纳米压入试验,基于Nix-Gao理论获得材料去除尺度效应的不同取向硬度值,并对材料5个方向的保载阶段蠕变行为的各向异性进行分析。结果表明,与宏观拉伸-压缩试验结果相似,基于纳米压入得到的不同取向AZ31轧制镁合金硬度值表现出明显的各向异性,蠕变应力指数沿着轧制方向的角度增大呈现增大趋势,0°和30°的蠕变应力指数分别为1.5和1.4,此时蠕变机理为扩散蠕变和晶界滑移协调作用。45°、60°和90°取向的蠕变应力指数分别为2.1、2.0和2.2,这3个取向的蠕变过程为晶界滑移为主导。

关键词： 耐水煮   附着力   硬度   内应力   配套性  

摘要： 伴随着对笔记本电脑的轻量化及散热性要求的进一步提升,激发了设计人员对锂镁合金材质在笔记本电脑行业的应用。由于锂镁合金材质自身组成成分的活泼特性,在实际应用过程中对锂镁合金材质上涂层的防腐蚀性能提出了要求,行业主要采用水煮试验来考察涂层的表面状态和附着力。本文对影响涂层耐水煮性能的因素如材质厚度、涂层膜厚、涂层原料选择原则、交联密度等进行了分析和验证,结果表明,产品性能高于行业要求。

关键词： 稀土镁合金   激光熔覆   Al-Si涂层   显微组织   耐腐蚀性   耐磨性能  

摘要： 采用高速激光熔覆技术在Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面制备Al-Si涂层。通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)以及电化学分析测试、摩擦磨损测试对熔覆层的微观组织及性能进行表征,研究了基体与Al-Si涂层的冶金机理以及耐磨耐蚀能力。结果表明,熔覆层组织包括树枝状α-Mg固溶体、不规则块状Mg_(2)Si、α-Mg+Al_(12)Mg_(17)共晶以及花瓣状组织Al_(3)Mg_(2)。由于细晶强化和第二相强化等原因,Al-Si涂层的硬度达到160 HV0.1。此外,与镁合金基体相比,Al-Si涂层的耐腐蚀性能显著提高,自腐蚀电位相比基体提高约200 mV,自腐蚀电流密度降低2个数量级,抗磨损效果提高30.7%,因此Al-Si涂层有望成为稀土镁合金更有前景的耐磨耐蚀防护涂层。

关键词： 搅拌摩擦焊   AZ31镁合金   显微组织   力学性能   腐蚀性能  

摘要： 在搅拌头转速为1200 r/min、焊接速度分别为30,60,80 mm/min的工艺参数下,对AZ31镁合金进行搅拌摩擦焊试验。采用光学显微镜、万能试验机、扫描电镜和化学工作站分析不同焊接速度对试样的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,焊接接头由焊核区(SZ)、热力影响区(TMAZ)、热影响区(HAZ)和母材区(BM)4个区域组成。相比后退侧(RS),热力影响区(TMAZ)与焊核区(SZ)的分界线在前进侧(AS)更为明显。焊接速度从30 mm/min增加80 mm/min时,接头的抗拉强度和断后伸长率均先变大后减小,焊接速度为60 mm/min时抗拉强度达到最大,其值为190.3 MPa,此时可达母材(250.3 MPa)的76%。随着焊接速度的增加,耐腐蚀性能也呈现出先增强后下降的趋势,在转速1200 r/min、焊接速度60 mm/min的工艺参数条件下,耐腐蚀性能最佳,此时自腐蚀电位达到最大值−1.44 V,自腐蚀电流密度为最小值4.5×10^(−5)A/cm^(2)。

关键词： NiTi形状记忆合金   增材制造   支架   细胞毒性   生物相容性  

摘要： 目的:评估激光增材制造的骨科用NiTi形状记忆合金支架的细胞毒性与生物相容性,为开发新型NiTi合金骨科植入物提供基础。方法:利用激光粉末床熔融工艺制备NiTi合金支架,使用扫描电子显微镜观察NiTi合金支架形貌;将样品置于细胞培养基中,在37℃条件下离心搅拌7 d,以制备含100%、50%、10%金属浸出液的稀释液。培养小鼠成骨细胞前体细胞(MC3T3-E1)与人脐静脉内皮细胞(HUEVC),并将其置于不同培养基中处理:对照组(使用正常培养基),10%浸出液组(培养基为10%浸出液,90%正常培养基),50%浸出液组(培养基为50%浸出液,50%正常培养基),100%浸出液组(培养基为100%浸出液)。借助CCK-8试剂盒与Calcein/PI细胞活性与细胞毒性检测试剂盒评估孵育24 h后MC3T3-E1细胞的存活率与凋亡情况。将指数生长期的HUEVC接种于96孔板,5 h后计算每孔管腔生成的细胞数目。使用Calcein/PI试剂盒评估细胞与金属样品共同孵育24 h、48 h和72 h后的凋亡情况。利用Actin-Tracker Green荧光染色比较同金属支架共同孵育72 h、正常培养72 h后经胰酶消化液处理种板的MC3T3-E1细胞的微丝含量。结果:本研究利用激光粉末床熔融工艺成功制备出NiTi合金支架,通过扫描电子显微镜观察发现支架表面存在着未熔NiTi颗粒、裂纹等缺陷。利用CCK-8试剂盒进行细胞毒性检测,发现不同浓度的浸出液组与对照组比较,细胞活性的差异无统计学意义(P>0.05)。利用Calcein/PI试剂盒进行细胞活性与细胞毒性检测,发现不同浓度金属浸出液均无生物毒性;不同组别HUEVC在孔板中生成血管管腔的平均分支数目比较,差异无统计学意义(P>0.05)。通过荧光显微镜观察与金属样品共孵育后的MC3T3-E1细胞,发现细胞在72 h后完全长入样品孔隙。Actin-Tracker Green荧光染色结果显示,与金属支架共同孵育的细胞的平均微丝荧光强度为56.69%±6.95%,显著大于正常培养的细胞(36.37%±6.88%,P<0.05),说明细胞接种于NiTi形状记忆合金后细胞结构强度更大。结论:本研究发现激光增材制造骨科用NiTi形状记忆合金具备较小的细胞毒性、良好的生物相容性,并可以通过增加细胞内微丝含量增强细胞结构,为开发新型的激光增材制造NiTi合金骨科植入物提供了基础。

关键词： 单壁碳纳米管   聚醚醚酮   共沉淀-吸附法   生物材料   生物相容性  

摘要： 聚醚醚酮(PEEK)作为可植入聚合物在临床硬组织修复领域有着广泛应用,但PEEK本身是生物惰性的,其力学强度也无法达到人体密质骨的基本要求。利用单壁碳纳米管(SWCNT)与PEEK粉末之间的π-π电子吸附作用,采用共沉淀-吸附法制备了SWCNT/PEEK复合材料,对该复合材料的力学性能、微观结构与成骨细胞相容性进行相应的表征与评价。力学测试结果显示,SWCNT/PEEK复合材料的力学强度与模量都得到了较大提高。此外,作为一种潜在的骨修复与牙种植体材料,该复合材料在生物相容性评价测试中也显示出良好的成骨细胞相容性与一定的骨诱导性。

关键词： 化工企业   薄壁镁合金   压铸件   表面缺陷   经济性   经济效益  

摘要： 随着现代化工企业的不断发展,薄壁镁合金压铸件在各领域中的应用越来越广泛.由于其高强度、轻质和优良的热传导性能,其成为代替传统材料的理想选择.但如何在确保生产同时,降低制造成本,提高整体化工企业经济效益也是主要探究内容.基于此,本文简单讨论薄壁镁合金压铸件概述,深入探讨表面缺陷分析及工艺优化措施,如何有效提升企业经济效益,以供参考.