关键词： 镁合金   等径角挤压   双峰组织   晶粒尺寸分布   晶体塑性有限元模拟  

摘要： 采用等径角挤压(ECAP)工艺制备了具有双峰和单峰晶粒尺寸分布的AZ80变形镁合金,并使用晶体塑性模型对微观变形机制进行了模拟,结果表明:ECAP通过剧烈剪切变形和动态再结晶综合作用细化晶粒。粗晶面积占比23%,晶粒高频尺寸在2～20μm和70～100μm的双峰组织拥有比单峰组织更好的屈服强度和断后伸长率。相比于单峰组织晶界,双峰组织晶界抵抗位错滑移能力更强,进而提高了屈服强度;大量的细晶区域缓解了应力集中现象,且变形过程中粗晶较强的背应力稳定了组织结构。晶体塑性模拟结果表明,晶粒发生孪生后基面滑移将变得难以激活,即出现了Basinski效应;基面滑移是协调变形中最重要的变形机制。在拉伸变形过程中,双峰组织中基面滑移对变形的贡献小于单峰组织,缺失部分以柱面滑移补充。

关键词： 镁合金   水滑石   原位蒸汽法   耐蚀性能   成膜机理  

摘要： 目的研究原位蒸汽法制备层状双金属氢氧化物(LDH)的反应机理，以及Al(NO3)3的添加对AZ91D镁合金表面水滑石蒸汽涂层的耐蚀性的影响和耐蚀机理。方法在蒸汽源中添加不同浓度的Al(NO3)3以提供Al3+，采用原位蒸汽法在150℃下水热反应时间5h，在AZ91D镁合金表面制备水滑石蒸汽涂层。使用XRD、FT-IR、SEM、EDS等测试手段对水滑石蒸汽涂层进行表征，使用动电位极化、电化学阻抗和盐雾试验研究水滑石蒸汽涂层的生长机理、耐蚀性及腐蚀机理。结果在不同浓度梯度的Al(NO3)3中，在AZ91D镁合金表面成功制备水滑石蒸汽涂层，涂层的主要组成物相为Mg(OH)2、Mg-Al-NO3-LDH和Mg-Al-CO32-LDH。Al(NO3)3/LDH相较于未添加Al(NO3)3得到的LDH生长均匀，结构致密。耐腐蚀性能的顺序为LDH-100 mmol/L＞LDH-200 mmol/L＞LDH-50 mmol/L＞LDH-20 mmol/L＞LDH＞AZ91D镁合金。水滑石蒸汽涂层的腐蚀产物主要为Mg(OH)2和MgCO3。结论在添加100 mmol/L浓度的Al(NO3)3为蒸汽源时，充足的Al3+保证了合成结构致密的水滑石的需要，副产物最少，且耐蚀性最好。最后，讨论了水滑石蒸汽涂层的生长机理和腐蚀机理。

关键词： 神经网络   AZ31镁合金   轧制工艺   抗拉强度   Pearson相关系数  

摘要： 本文采集了不同轧制温度、应变速率以及压下量三个工艺参数下中高应变速率轧制的AZ31镁合金抗拉强度的27组样本，通过惯性权重、学习因子的改进和引入变异操作对PSO-BP神经网络进行改进，并对比BP、PSO-BP神经网络，进行抗拉强度的预测。结果表明：BP神经网络不能预测AZ31镁合金抗拉强度的非线性变化，PSO-BP神经网络和改进的PSO-BP(IPSO-BP)神经网络均能较好地预测AZ31镁合金抗拉强度的非线性变化；这三个模型中IPSO-BP神经网络预测最为准确，相较于PSO-BP神经网络，其测绝对误差从15.3764降低至3.4288，平均绝对相对误差从5.94%降低至1.32%，均方误差从251.3662降低至20.7199，相关系数从0.7753提高至0.8937；通过Pearson相关性计算判断出应变速率、压下量对抗拉强度的影响均大于轧制温度，而应变速率与抗拉强度为负相关，压下量与抗拉强度为正相关。

关键词： 磷酸镁   骨水泥   生物相容性   骨诱导性   抗菌性  

摘要： 在现代外科中,用于骨修复的生物可降解骨移植材料引起了人们极大的兴趣。继磷酸钙骨水泥(CPC)之后,磷酸镁骨水泥(MPC)因其具备良好的理化性能、生物相容性、骨诱导性以及本征抗菌性,已日益成为一种极具发展前景的新型骨替代材料。此文的目的是介绍MPC及其复合物的特性和最新应用研究,重点关注MPC的理化和生物学性能、近年来文献中描述的针对不同临床目的而制备的MPC复合物以及在体内外实验中的最新进展。这将有助于展示MPC作为一种新型骨替代材料在实际应用中取得的重要成果,并对该种骨修复材料的临床应用前景进行了展望。

关键词： 行业运行   贸易顺差   绿色转型   镁产品   金属原材料   能源材料   金属材料   产业竞争  

摘要： 在全球绿色转型和低碳经济发展的潮流中,关键材料和能源材料的掌控和供应,成为新一轮产业竞争的关键要素。镁作为目前中国所有金属材料中资源保证程度最好,自给率最高的品种,是全球市场占有率最高的金属品种之一,也是仅次于铝的第二大贸易顺差金属原材料。无论是从现实还是长远来看,中国镁需要世界,世界镁离不开中国。稳定镁产品出口局面,是稳外贸、稳行业运行的重要方面。

关键词： 大型高强耐热镁合金   构件热处理   工艺研究  

摘要： 经过拉伸试验和微观组织观察,对合金成分为Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr的大型高强耐热镁合金构件进行了性能与组织分析。结果显示,热处理工艺对改善其性能和微观组织有着显著的影响,在多种热处理工艺中确定了最佳的工艺参数组合:430℃×8h+225℃×16h。在此工艺条件下,合金内部发生了动态再结晶,晶粒明显细化,极大提高了其抗拉强度。随着时效增加,灰色LPSO相的数量逐渐增加,进一步增强了合金的力学性能;合金轴向抗拉强度为332MPa,延伸率为11.5%;环向抗拉强度为375MPa,延伸率为12.3,这些结果充分展示了镁合金在高温环境下的卓越力学性能和良好的耐热性。

关键词： AZ91D镁合金   半固态注射成形   微观组织   热处理   腐蚀  

摘要： 为了研究半固态注射成形技术对AZ91D镁合金显微组织、力学性能以及腐蚀行为的影响,通过对半固态注射成形镁合金进行热处理及电化学腐蚀分析,研究了镁合金成形件在注射成形中与热处理后的组织及性能变化。结果表明,相对于压铸镁合金,半固态注射成形镁合金的组织均匀、力学性能优良、晶粒细小且平均晶粒尺寸为20~30μm,能获得质量良好的显微组织。镁合金的热处理对晶界第二相的数量和分布有较大影响,能作用于材料性能。经时效处理后,镁合金硬度从63.47 HV提高到74.05 HV,抗拉强度从125.56 MPa提高到150.91 MPa,抗拉强度提高了20.2%。在质量分数为3.5%的NaCl溶液的电化学腐蚀中,合金的自腐蚀电位为-959.56 mV,经固溶+时效处理后,自腐蚀电位先升高到-927.55 mV后下降至-988.94 mV,耐腐蚀性能先增高后降低。

关键词： AZ31镁合金板材   显微组织演变   变形行为   反复弯曲-压平工艺   模具角度  

摘要： 采用不同角度模具的反复弯曲-压平变形工艺制备AZ31镁合金板材。通过FEM、OM、EBSD和硬度计研究AZ31镁合金在反复弯曲-压平变形过程中的显微组织演变和变形行为。结果表明,150°/150°模具在所有三组实验中都表现出最佳性能。随着道次的增加,合金的等效应变由于剪切和弯曲作用而显著提高。经过4道次后,合金的平均晶粒尺寸显著细化至1.7μm,基面织构被弱化,这是非基面滑移、动态再结晶和孪生引起的;尤其是锥面滑移有利于引发动态再结晶和孪生。合金的硬度值达到HV 77,这是滑移、孪生和动态再结晶竞争产生的显微组织和织构综合作用的结果。

关键词： 镁合金   薄板材   剪切变形   孪晶   织构弱化  

摘要： 镁合金薄板因强基面织构制约,室温成形能力不足,工业应用受到极大限制。本文从镁合金板材织构弱化的机制出发,突出剪切诱导孪晶启动实现镁合金薄板织构弱化的可行性以及存在的机制不明问题。结合孪晶实现镁合金薄板材织构弱化的工艺发展,讨论目前剪切变形工艺在镁合金薄板材加工应用的优点和不足。针对复杂应力状态下滑移和孪晶启动的机制不明以及剪切变形诱导镁合金织构弱化的工艺不足,分别提出了等效Schmid因子和等通道弯曲技术,并说明了新计算理论和新剪切加工技术在镁合金薄板材方面的应用。

关键词： AZ80   晶界   取向差   几何必需位错密度   塑性调控  

摘要： 镁合金具有密排六方结构,可动滑移系少导致其室温塑性差,而热加工对调控镁合金塑性有重要作用。本工作对AZ80镁合金分别进行恒温、阶梯降温多道次压缩变形,利用电子背散射衍射(EBSD)技术观察分析了不同变形程度、不同变形路径下AZ80镁合金的微观组织,研究了AZ80镁合金热压缩变形过程中晶界、位错密度、Schmid因子和极图演化规律。结果表明:晶粒尺寸、孪晶、织构综合作用对AZ80镁合金塑性调控的影响优于单一动态再结晶对其塑性调控的影响,恒温三次变形(ε=0.6)(3P)有利于发生动态再结晶,而阶梯降温三次变形(ε=0.6)(3P)更有利于塑性变形。晶粒取向差减小、小角度晶界(LAGBs)数量增多、几何必需位错(GND)密度增加3者共同作用产生更多86°{1012}<1210>拉伸孪晶是影响阶梯降温三次变形塑性调控的重要因素。