关键词： AZ31B镁合金   氧化物粉末   晶粒细化  

摘要： 利用纯Mg和Mg-20Ce(La)氧化燃烧粉末对AZ31B合金熔体进行孕育处理,研究孕育细化效果和力学性能,并对含等量Ce和La的AZ31B合金进行对比。结果表明:氧化燃烧粉末可有效孕育细化AZ31B镁合金并提高其力学性能,其中Mg-20La氧化燃烧粉末细化效果最好,晶粒细化率达67%,抗拉强度、屈服强度与断裂应变提升最为显著,分别比AZ31B镁合金提升59%、31%和75%。热力学计算结果表明,Ce_(2)O_(3)和La_(2)O_(3)等氧化物在镁熔体中能被还原并生成Al_(4)Ce与Al_(11)La_(3)化合物,吸附于α-Mg晶粒表面抑制晶粒生长,与MgO异质形核核心协同细化合金晶粒,改善了合金的力学性能。

关键词： 镁合金   循环扩挤   微观结构   机械性能  

摘要： 对AZ31镁合金进行了差速循环扩挤(CEE-AEC),研究了变形道次对晶粒细化、织构演变和力学性能的影响。结果表明,在差速循环扩挤过程中,发生了连续动态再结晶(CDRX)和非连续动态再结晶(DDRX),平均晶粒尺寸从344μm减小到11.7μm。随着加工道次的增加,(0001)基面织构强度逐渐增加。差速循环扩挤模具中不对称型腔的存在极大地引起了基面织构的偏转。此外,合金的机械性能得到改善,并且屈服强度(TYS)、抗拉强度(UTS)和断裂伸长率(EL)分别为109 MPa,211 MPa和30.8%。

关键词： 焊接接头   深冷处理   微观组织   耐腐蚀性能  

摘要： 文中对不同深冷处理条件下的AZ61镁合金焊接接头进行了微观组织观测、显微硬度测试以及Na Cl全浸试验,结果发现:深冷处理使接头的微观组织发生改变,晶粒细化,β相数量增加,由于β相的晶体结构、化学成分及电极电位与α相的不同,改变β相的含量、状态及分布对提高镁合金的性能有着重要影响;随着深冷处理保温时间的延长,接头整体显微硬度值升高,接头三区域显微硬度值差异变小。NaCl全浸试验结果表明,经深冷处理后的接头耐蚀性增强;当深冷处理参数为-180℃,8 h时,腐蚀电位比未经深冷处理的试样提高了0.016 V左右,腐蚀电流密度降低了1个数量级。

关键词： ICP-AES   GW63K   镁合金   钆   钇  

摘要： 采用ICP-AES法测定GW63K镁合金中钆、钇的含量。用稀盐酸溶解样品,通过基体匹配消除基体干扰。该方法具有良好的精密度和准确度,RSD(n=11)为0.94%~2.26%,加标回收率95%~112%,该方法快速、准确,满足日常分析需要。

关键词： 镁合金海水电池阳极材料   电化学性能   合金化  

摘要： 镁及镁合金以其低密度、高电化学活性、高比容量等优点成为优异的海水电池阳极材料,自20世纪40年代以来备受关注。镁合金作海水电池阳极材料常用于Mg/C海水溶解氧电池及Mg/AgCl、Mg/PbCl或Mg/CuCl海水激活电池。目前常见的镁合金海水电池阳极材料体系为MgAl-Zn、Mg-Hg-Ga及Mg-Al-Pb系,此类材料能够满足大部分海下工作设备尤其是小功率用电设备的用电需求。然而,对海下大功率用电设备(如鱼雷等)而言,镁海水电池仍存在一些亟待解决的问题,如由于负差数效应、放电产物膜钝化、电压滞后及粒子脱附等问题导致电池阳极利用率低、放电活性下降。目前提高镁合金阳极材料放电性能的思路主要为合金化、改变加工工艺及微观组织特征三个方面。常见海水电池用镁合金阳极材料合金化元素Al、Zn、Hg、Ga、Pb、In、Sn等通过改变合金微观组织特征调控合金的电化学性能,取得了显著的成果;加工工艺(如均匀化热处理、挤压、轧制后退火等)通过均匀合金微观组织、细化晶粒尺寸、破碎粗大第二相粒子、减少塑性变形导致的晶内缺陷以减少析氢副反应、提高阳极利用率;微观组织如杂质及成分均匀性、第二相粒子、晶粒尺寸、织构及放电产物膜等对镁合金阳极放电性能的影响视其特征而定。本文归纳了近年来镁及镁合金作海水电池阳极材料时电化学性能提升方面的研究进展,分别从合金化、加工工艺及微观组织特征三个方面综述了镁合金电化学性能的影响因素及其作用机理,分析了镁合金海水电池阳极材料电化学性能存在的问题及其应用前景,以期为提高镁合金阳极材料放电性能及发展镁合金海水电池提供参考。

关键词： 激光冲击强化   AZ91D镁合金   结晶温度   纳米晶粒   晶界  

摘要： 本文着重研究了经过激光冲击强化(LSP)引起的AZ91D镁合金表面纳米晶层的热稳定性。透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射装置(XRD)进行LSP后以表征AZ91D镁合金的微观结构的变化。用差热显示仪(DSC)和热重分析法(TGA)检测了非晶态镁合金在LSP后的结晶温度和焓。结果表明,经过激光冲击强化技术的镁合金AZ91D表面上产生的纳米晶尺寸平均为40~50nm。纳米晶可以在200℃之前保持稳定,并在200℃至300℃之间缓慢生长。当退火温度超过300℃时,处于亚稳态的纳米晶粒开始急剧生长,这主要是由于输入能量足以使晶界发生迁移。

关键词： 石墨烯基纸   力学性能   导电性能   电磁特性   生物相容性   复合材料  

摘要： 石墨烯基纸是以石墨烯及衍生物(氧化石墨烯、还原氧化石墨烯)纳米片为主体,组装成的一种新型、轻质柔韧、具有绿色环保特点的类纸/膜材料。近几年研究表明,石墨烯基纸有望成为一种结构-功能一体化材料,具有高强、柔韧、优异的电学、磁学和生物学性能,在能源环保、通信、生物医药等领域受到广泛关注。从石墨烯基纸应用角度出发,如何协调材料的成分和微观结构等因素,最大化地发挥其结构和功能特性,是该领域的关键问题。从石墨烯基纸的制备、性能及应用3方面进行概述,指出其主流的制备方法有真空抽滤,蒸发溶剂等,并对其力学和电学性质的主要增强方法进行总结,例如完善内部结构、借助偶联剂或与其他物质复合等。进而综述了石墨烯基纸作为电磁屏蔽与吸波膜、抗微生物活性膜和哺乳细胞培养及组织工程支架材料的应用研究现状,目前主要工作集中在复合磁性金属、合金等材料,提高石墨烯基纸的电磁参数和阻抗匹配性以及复合无机抗菌纳米颗粒,从而避免细菌的抗菌性,提高材料的杀菌作用,以及在保持材料较高强度的同时,增强其阻抗匹配性、抗菌作用及生物相容性,拓宽其应用领域。最后,在阐述石墨烯基纸在制备方面存在的主要问题的基础上,展望了未来的发展方向,如开发无毒无害且高效的乳化剂和还原剂,制备高通量、低成本、大尺寸、绿色且强韧的石墨烯基纸。

关键词： 1060 Al/AZ31 Mg合金   搅拌摩擦搭接焊   组织   力学性能  

摘要： 采用搅拌摩擦搭接焊对1060铝和AZ31镁合金异种金属进行焊接试验,利用三维表面形貌仪、光学显微镜研究了接头组织形貌,采用显微硬度仪、电子万能试验机和扫描电子显微镜研究了接头力学性能和断口形貌。结果表明:焊接参数对焊缝表面形貌影响显著,在1500 r/min,50 mm/min时,焊缝表面形成均匀弧纹。在1000 r/min,70mm/min时焊核区及焊缝界面处晶粒经动态再结晶后细化,随转速/焊速比增加,焊核区金属间化合物含量增加。显微硬度结果表明镁合金侧、铝侧和界面处接头显微硬度有相同的变化趋势,焊核区硬度明显高于铝镁母材区域。断口形貌观察结果表明,1060铝/AZ31镁合金异种金属搅拌摩擦搭接焊断裂模式为脆性断裂,接头拉剪性能在2000 r/min,30mm/min时最差,仅为1750N,这可能与焊缝内金属间化合物的增加有关。

关键词： 镁合金   同步辐射   微结构   力学行为   腐蚀性能  

摘要： 镁合金是当前大规模应用的最轻的金属结构材料,深入阐释镁合金在制备和服役环境下的微结构(如组织、缺陷等)演变机制是获得高性能镁合金制品的重要基础。同步辐射成像技术具备较高的时间和空间分辨率,可对镁合金在制备过程和模拟服役环境下的微结构演变行为实行原位动态观察。综述了同步辐射成像技术在探究镁合金微结构演变机制方面的应用,重点阐述了镁合金在凝固相变过程中的晶体演化行为、复杂加载条件下的裂纹形成与扩展和生物腐蚀环境下的组织演变。总结发现,合金元素及凝固条件的改变影响枝晶晶体形貌;在复杂载荷条件下,镁合金中微裂纹多依附于第二相粒子表面形核并沿着第二相粒子聚集处扩展;生物腐蚀环境下,镁合金表现出良好的生物相容性,通过表面改性等手段可实现对镁合金降解速率的调控。其后,浅析了同步辐射成像技术在这些研究领域的优势和局限性,有望为镁合金及其他众多合金的微结构演化研究提供新的思路。最后,进一步展望了未来同步辐射成像技术在镁合金领域的应用研究。

关键词： EasyCast   NovaCast   数值模拟   低压铸造  

摘要： 采用铸造模拟软件EasyCast和NovaCast对镁合金隔板铸件低压铸造工艺过程进行数值模拟,发现隔板铸件凝固过程未遵循顺序凝固原则并有缩孔产生,通过添加冷铁进行工艺改进。模拟结果发现,改进前后,两款软件预测的凝固温度场基本一致,缩孔尺寸略有差异,但缩孔位置大致相同,表明模拟结果可信。结果表明,铸件厚壁部分容易产生缩孔、缩松缺陷,通过冷铁的设置,能够有效加强补缩效果,改善缩孔缺陷。