关键词： Mg-Al-Ca-Sn-Sr镁合金   显微组织   力学性能   蠕变性能  

摘要： 通过XRD、SEM和性能测试研究了Ca含量的变化对时效态Mg-6.5Al-xCa-1Sn-0.3Sr(x=1,1.5,2,2.5)镁合金的显微组织和性能的影响。结果表明,时效态合金主要由α-Mg和Al_(2)Ca相组成,Al_(2)Ca相成网状分布。合金的抗拉强度和伸长率随着Ca加入量的增加而逐渐降低,当Ca含量为1%时合金的拉伸性能最佳,而合金的硬度随着Ca的加入而增加。在175℃、70 MPa下,Ca的添加使时效态合金的稳态蠕变速率降低。

关键词： 骨矿物质   结晶结构   化学萃取   整合能力   有机成分   表面张力   无机矿物质   生物相容性  

摘要： 源自牛骨矿物质的异种骨移植材料。通过热处理和化学萃取两种方法,去除蛋白等有机成分,获得与人骨相似的多孔结晶结构、无机矿物质成分和表面张力,且具有良好生物相容性、低替代率、骨引导性和组织整合能力。

关键词： 挤压道次   镁合金   微观组织   力学性能  

摘要： AZ91D镁基合金在机械设备上用处很广,其性能直接影响到机械效率。通过多道次热挤压工艺制得含有氧化铝颗粒的AZ91D镁基合金,并分析不同道次挤压处理Al_(2)O_(3)/AZ91D合金显微组织结构。研究结果表明:采用多道次热挤压处理工艺,可以使氧化铝颗粒在合金组织中形成更均匀的分布形态。经过4道次热挤压的试样比1道次挤压试样的晶粒尺寸减小近50%。完成多道次热挤压处理后,在合金中形成了良好分散状态的氧化铝颗粒,实现了晶粒细化的功能。

关键词： 金属表面防护技术   AZ91D镁合金   缓蚀剂   介孔SiO_(2)  

摘要： 为了在镁合金表面制备对损伤具有自修复能力的复合涂层,本文将负载了缓蚀剂8-羟基喹啉(8-HQ)的介孔SiO_(2)微容器掺杂在环氧树脂涂层中,并涂敷在经等离子电解氧化处理的镁合金AZ91D试样表面,制备了介孔SiO_(2)改性的等离子体电解氧化复合涂层。采用TEM、FT-IR、UV及TGA研究了8-HQ在微容器中的负载及释放规律;通过SEM、电化学测试研究了改性后的复合涂层表面微观形貌、耐蚀性、自修复效果及其自修复机理。研究结果表明:8-HQ在介孔SiO_(2)内的最大负载率约为16%,并在40 min内基本释放完全;通过预制缺陷,证明了涂层具备自修复能力,且自修复效率约为93%;改性后的复合涂层表现出更好的耐蚀性,从而提高了镁合金在实际应用中的使用寿命。

关键词： 挤压生产线   镁合金   挤压力   热负荷试车   挤压装备   截面尺寸   外接圆   棒材  

摘要： 近日,西安经开区中国重型院成套供货的3600吨镁合金挤压生产线一次性热负荷试车成功,这是中国重型院研制的首台镁合金挤压装备。据了解,中国重型院研制的镁合金挤压装备最大挤压力为36MN,可生产最大截面尺寸为450x200mm(宽x高)、最大外接圆Φ370mm的型材和最大外径Φ280mm的棒材。

关键词： 镁合金   复合添加   晶粒尺寸   第二相   力学性能  

摘要： 采用金属型铸造法制备了Mg-6Gd-0.5Zr合金(GK60)、Mg-4Gd-2Nd-0.5Zr(GNK420)合金和Mg-4Gd-1Nd-1Ca-0.5Zr(GNXK4110)合金,研究了Mg-6Gd-0.5Zr合金中Nd替代Gd元素,Nd、Ca复合添加替代Gd元素对合金组织和力学性能的影响。结果表明:元素总量一定时,随着合金元素种类的增多,合金晶粒尺寸显著减小,平均晶粒尺寸从GK60合金的114.59μm减小到GNK420合金的102.69μm和GNXK4110合金的79.51μm;第二相由Mg5Gd相和Mg3Gd相演变到Mg5(Gd,Nd)相,再到Mg7(Gd,Nd,Ca)相,第二相数量显著增多。由于晶粒细化及第二相的强化作用使得三种合金的屈服强度和抗拉强度逐渐提高,而伸长率先降后升,GNXK4110合金力学性能最好,屈服强度和抗拉强度分别达到98.36 MPa和162.5 MPa,伸长率达到7.97%。

关键词： 镁合金   表面处理   化学转化膜   钒酸盐   硅烷   耐蚀性  

摘要： 目的改善钒酸盐转化膜表面形貌,提高单一钒酸盐转化膜的耐蚀性能。方法使用偏钒酸盐和硅烷通过两步法在镁合金表面制备钒/硅烷复合转化膜,比较不同硅烷制备的复合膜的耐蚀性能,从而确定使用硅烷的种类,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外光谱(FT-IR)观察转化膜的微观形貌并分析转化膜的组成和结构,通过交流阻抗测试(EIS)、Tafel极化曲线测试和全浸腐蚀实验评价转化膜的耐蚀性能,并采用划格实验和接触角测试评价转化膜的结合力和疏水性。结果确定使用BTEPST(双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物)作为成膜组分,使用偏钒酸钠和BTESPT在镁合金表面成功制备钒/BTESPT复合膜,复合膜表面均匀平整,致密无裂纹,与基体结合力好,具有疏水性,该复合膜的组成元素为Mg、V、C、O、Si和S,且元素分布较均匀,膜层是包含Si—O—S、Si—O—Mg、Si—O—V等共价键的交联结构。交流阻抗测试结果显示,钒/BTESPT复合转化膜的膜层电阻为1.17×10^(5)Ω·cm^(2),电荷转移电阻为1.076×10^(5)Ω·cm^(2)。极化曲线测试结果表明,复合膜的腐蚀电位为-1.4570V,腐蚀电流密度为1.4980×10^(-7)A·cm^(-2),腐蚀电流密度相较于基体降低约2个数量级,对镁合金的保护效率达到99.6%。复合转化膜在3.5%(质量分数)NaCl溶液中长期浸泡10d未发生明显腐蚀,全浸实验浸泡14d腐蚀速率为0.0580 g/(m^(2)·h),未处理的镁合金腐蚀速率则为0.5186 g/(m^(2)·h)。结论钒/BTESPT复合膜能进一步提高钒酸盐转化膜对AZ31B镁合金的保护性能。

关键词： AZ31B镁合金   温成形   位错密度   GTN模型  

摘要： 为了准确描述AZ31B镁合金温变形中材料硬化、损伤和断裂行为,建立了基于位错密度的粘塑性模型与GTN损伤模型耦合的本构模型。在不同温度和应变率下对试样进行温拉伸试验,获得合金温变形下的应力-应变曲线。基于材料高温变形机理,以位错密度为内变量,建立粘塑性模型来描述材料的硬化行为,并采用智能算法来识别模型的材料参数。为描述材料温变形过程中的损伤演变,将GTN损伤模型与已建立的粘塑性模型进行耦合,建立温拉伸仿真有限元模型,利用Kriging代理模型结合智能算法反求损伤模型参数。最后,利用已建立的损伤耦合粘塑性模型分析温拉伸过程中的损伤演化和预测温胀形过程的破裂行为,并与试验结果进行对比。结果表明,该本构模型可以准确地预测AZ31B温变形过程中的损伤和断裂。

关键词： 电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)   真空精炼   残留物   铁   铜   镍  

摘要： 真空精炼是目前镁金属提纯的重要工艺,工艺原料及真空精炼提纯镁金属过程残留物中Fe、Cu、Ni含量的准确测定对工艺参数的优化及调整具有重要的指导作用。传统测定方法中以邻二氮杂菲分光光度法、新亚铜灵分光光度法、丁二酮肟分光光度法测定三种元素含量,结果准确,但操作繁琐,周期较长,难以满足工业生产中高效、快速测定的需要,且方法中所需的有机萃取剂对环境污染较大。选择电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)法测定真空蒸馏精炼镁合金物料中Fe、Cu、Ni,系统探究溶解酸、溶解温度、溶解时间对物料溶解和测定的影响,选择盐酸(1+1)和过氧化氢溶解体系,200℃加热条件下反应20 min为最佳消解镁合金原料条件;选择王水溶解体系,200℃加热条件下反应25 min为真空精炼残留物最佳溶解条件。并探讨ICP-AES测定过程中各元素的检出限和测定下限以及共存元素的干扰情况,建立了ICP-AES法测定真空精炼提纯镁合金物料的方法。测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为Fe 5.9%~11.5%、Cu 2.6%~11.8%、Ni 3.4%~11.5%,各元素加标回收率为Fe 96.4%~102%、Cu 101%~108%、Ni 103%~105%;按照建立的方法测定镁合金原料、真空精炼残留物中的铁、铜、镍,并与国家标准方法测定结果进行对比,结果相一致。实现了ICP-AES法快速、准确测定真空蒸馏精炼镁合金物料中铁、铜、镍含量,对及时、高效、准确评估真空精炼提纯镁工艺及产品具有重要意义。

关键词： Al-Mg合金   微观组织   力学性能   合金化  

摘要： 为了提升非热处理铝镁合金力学性能,设计了不同Mn、Yb含量的铝镁合金,采用室温拉伸、硬度测试、摩擦磨损测试和OM、SEM显微观察等实验,研究了不同Mn、Yb含量对铝镁合金微观组织、力学性能和耐磨性能的影响,得到最优Mn、Yb含量的铝镁合金。结果表明,Mn元素的加入减弱了镁元素引起的枝晶偏析,在铝基体中形成弥散分布的细小化合物Al6Mn,该化合物促进了晶粒的形核,从而抑制晶粒长大,使晶粒得到细化,改善合金组织;稀土元素Yb改善了第二相的分布且形成细小的Al3Yb作为异质形核核心,提高形核率,使得铸件组织中的晶粒数增加,晶粒变小,从而改善铝镁合金组织。当Mn、Yb含量均为0.6%时,合金的力学性能和耐磨性能最佳。合金的硬度为73.75 HBS,抗拉强度为278 MPa,屈服强度为214 MPa,伸长率为10.53%,磨损率为5.88%,与不含Yb元素的合金相比,布氏硬度、抗拉强度和屈服强度分别提高了20.31%、10.31%和19.55%,磨损率降低了2.08%。