关键词： 激光深熔焊   中间层   镁/钢界面   力学性能  

摘要： 采用纯Cu粉末作为中间层,开展镁合金(AZ31B)和冷轧热镀锌钢(DP590)激光搭接深熔焊,对镁/钢非互溶不反应焊接体系进行调控。主要研究了纯Cu粉末对镁合金/钢激光搭接深熔焊接接头的焊缝成形、组织、元素分布以及力学性能的影响。结果表明,相比镁合金/钢直接焊接,Cu元素的加入能够降低焊接时熔融态Mg的蒸气压,提高焊接过程中的稳定性,减少飞溅和凹坑等焊接缺陷,改善焊缝成形;此外,Cu能够降低Fe-Al金属间化合物的反应温度,使Fe,Al和Mg这3种元素在液态下共存,促进镁/钢界面处生成均匀连续的Fe-Al中间层,同时也能在镁/钢界面处抑制影响接头力学性能的MgZn生成;Cu粉的加入有效提升了接头的力学性能,接头的抗拉剪力达到72.8 N·mm^(-1),相比镁合金/钢直接焊接的接头力学性能提升17%。

关键词： 镁合金   化学转化   稀土   耐蚀性   综述  

摘要： 综述了稀土盐应用于镁合金化学转化的研究进展,主要包括单一稀土盐化学转化、双稀土盐化学转化及稀土盐掺杂的其他金属盐化学转化,指出了镁合金稀土盐化学转化存在的问题,并展望了未来的发展趋势。

关键词： 镁合金   热轧   动态再结晶   显微组织   力学性能  

摘要： 采用同步轧制工艺对Mg-3.52Sn-3.32Al合金挤压板材在603 K进行了小变形轧制实验,用XRD、OM、SEM和TEM分析了挤压板材和轧制板材的相组成和微观组织,并测试了室温拉伸性能。结果表明:热轧后,合金板材的相组成未发生变化,仍由α-Mg基体、颗粒Mg_(2)Sn相和块状Mg_(17)Al_(12)相组成。但第二相大量析出,且发生明显的动态再结晶,晶粒尺寸为5~10μm。在细晶强化、加工硬化和第二相强化的共同作用下,轧制板材的综合拉伸力学性能显著提高,抗拉强度和屈服强度分别由挤压板材的270、193 MPa提高至332、297 MPa,提高幅度分别为23%和54%。此时,伸长率为5.0%。

关键词： 羟基磷灰石类   镁合金   涂层   磷酸三钙   双相磷酸钙  

摘要： 镁合金由于其优异的生物相容性、生物力学特性及生物活性特征,成为新一代人体植入材料的研究热点。但是镁合金在体内过快的生物降解速率限制其临床应用,表面改性是一项具有针对性的优化镁合金降解速率的策略。目前,用于镁合金的生物涂层材料有多种,其中正磷酸钙由于在机体中具有良好的生物耐受性,可作为镁合金涂层以延缓其生物降解。本文旨在总结生物医用镁合金的特点、磷酸钙涂层材料的进展,分析镁合金表面经涂层改性后的优势和存在的主要问题,并对今后应用于临床的发展做一展望。

关键词： 镁合金   挤压变形   组织与性能  

摘要： 对比研究了合金成分对Mg-Sr-Ag-La合金组织和性能的影响及演化规律。结果表明,Mg-Sr-Ag-La合金铸态组织为典型的灰白色α-Mg基体枝晶及分布在晶界和枝晶间隙中的条状、颗粒状和小块状等形状不规则的第二相组成,包括Mg_(17)Sr_(2)和Mg_(17)La_(2)以及AgMg_(4)。铸态和挤压态Mg-4Sr-2Ag-6La合金的硬度均最高,分别为83.9 HV5和106.7 HV5。Mg-Sr-Ag-La合金挤压棒材的强度指标均能达到人骨的性能指标。La元素含量的提高,有利于拉伸性能的提高,Mg-4Sr-2Ag-6La合金的抗拉强度最大,达到344.5 MPa。对于Mg-Sr-Ag-La合金而言,适量合金元素的加入能够增强镁基体的抗蚀性。Mg-4Sr-2Ag-6La合金自腐蚀电位最高,Mg-4Sr-4Ag-2La合金拥有较大的自腐蚀电位、较小的电流密度以及较低的腐蚀速率。

关键词： AZ31镁合金   轧制   板材   成形性   有限元数值模拟  

摘要： 利用单向热轧、单向温轧和扩幅热轧工艺对连续挤压的AZ31镁合金板坯进行了减薄加工,获得了厚度为1 mm的镁合金薄板。通过拉伸、杯突和刚模胀形实验研究了上述轧制工艺对镁合金板材的力学性能和成形性能的影响,对比了板材的抗拉强度、伸长率和塑性应变比。结果表明,单向温轧板材的抗拉强度最高为267.8 MPa;单向热轧板材的伸长率最大为27.5%;扩幅热轧板材的塑性应变比最高为3.57,各向异性最弱,有利于冲压成形。通过室温和250℃杯突实验获得了3种板材的杯突值,250℃下扩幅热轧板材的杯突值最高为13.1 mm,板材成形性最好。通过刚模胀形实验获得了扩幅热轧板材250℃下的成形极限图(FLD),并利用ABAQUS有限元软件对250℃刚模胀形实验进行了数值模拟,对比实验和数值模拟的FLD,模拟结果与实验结果的成形极限基本一致。

关键词： 轻质镁合金   鼓胀吸能结构   吸能特性   参数分析  

摘要： 为提高轨道车辆耐撞性,提出一种轻量化镁合金鼓胀吸能结构。该结构在保证吸能性能的基础上,能极大地降低自重。首先设计镁合金鼓胀管吸能结构几何模型,并加工与之对应的实物样机。随后通过准静态压缩试验手段,开展结构力学特性研究。在压缩过程中,管结构逐步发生径向扩张塑性变形,变形模式稳定可控。在此基础上研究锥头锥角、锥头外径、吸能管壁厚等几何参数对鼓胀管吸能性能影响,研究结果表明:随着锥头锥角、外径以及管壁厚度的增大,结构的最大峰值力、平均力、吸能量及比吸能均增加。分别对比镁合金、铝合金、碳钢吸能管的特性,得出比吸能分别为10,9.6和7.6 J/g,镁合金管具有较高的比吸能。

关键词： 金属材料   镁合金   原位拉伸   孪生   织构   开裂  

摘要： 用电子背散射衍射(EBSD)技术结合原位拉伸,研究了在0%~20%应变条件下,Mg-0.4%Zn二元镁合金晶界、织构和裂纹的变化。结果表明,在拉伸应变从0%增加到20%的过程中,随着应变量的增大材料微观组织中的孪晶逐渐增加。孪晶的类型以{10-12}拉伸孪晶为主;这种孪生使材料的组织织构类型发生了显著的变化,随着应变量的增大(0001)//TD面的新织构组分的强度提高;微观裂纹优先在原始晶界和孪晶尖处萌生并在部分晶粒出现穿晶裂纹,随着应力的增大微裂纹进一步扩展并相互连接最终使材料断裂。

关键词： Hexagonal close packed   Magnesium alloy   Twinning   Dislocations   Strength   Solute atoms  

摘要： We investigated the effects of Al concentration on the reciprocated motion of twin boundaries in pre-strained Mg-Al-Zn alloys through a combination of applied compression and tension,in-situ electron-backscattering diffraction observations,and high-angle annular dark-field scanning transmission electron microscopy *** twin growth was restricted by increased Al concentration,which resulted in the occurrence of smaller-sized *** reverse motion of twin boundaries was also restricted,resulting in the formation of higher fractions of secondary twins and 2–5°boundaries during reverse *** secondary twins and 2–5°boundaries mainly contributed to the increased ultimate tensile strength of the pre-strained Mg *** effect is more significant in Mg alloys with larger ***,the increased amount of the Al solute atoms,rather than the precipitates,mainly contributed to the increased strengthening effect on the twin boundary *** research contributes to development of high-strength Mg alloys by stabilizing twin boundaries.

关键词： 超亲水   医用植入   表面改性   碱热处理  

摘要： 在种植体表面引入微纳分级的多孔粗糙结构,将为种植体的表面带来更大的比表面积,同时增加种植体表面的粗糙层厚度并改善表面润湿性,进而实现稳定、快速的骨整合。为了提高钛合金种植体的生物相容性,提高临床植入手术的成功率,采用合金化的方式制备了4种弹性模量极低的型钛合金,并通过喷丸、双酸酸蚀、碱热处理的复合工艺在钛合金材料表面制备出了超亲水的微纳分级多孔结构,这种结构表现出了超亲水性(接触角<5°)。此外,SLA+AT Ti38Nb和SLA+AT Ti2448样品表面具有最厚的粗糙层(3.30μm),且对羟基磷灰石的沉积能力最强。证实了复合工艺能够在钛合金表面制备出稳定的微纳分级多孔结构,并且证实了这种结构是有益于提升钛合金种植体表面的生物相容性能的。