关键词： 等通道转角挤压(ECAP)   大塑性变形(SPD)   数值模拟   AZ31镁合金   7050铝合金  

摘要： 利用Abaqus有限元软件分别对AZ31镁合金和7050铝合金进行等通道转角挤压(ECAP)数值模拟研究。利用有限元(FE)模拟得到应力场、应变场及载荷-位移曲线,分析了在不同挤压温度、挤压速度、摩擦条件和不同截面下等通道转角挤压的变形规律。结果表明,挤压温度升高可以降低挤压载荷,这有利于AZ31镁合金挤压,在摩擦较小情况下进行变形有利于降低挤压载荷,提高变形均匀性;在不考虑变形过程中温升效应的情况下,挤压速度对挤压载荷影响较小,当挤压速度提高时,最大等效应变值有所提高;圆形截面比方形截面更适合进行等通道转角挤压。

关键词： 搅拌摩擦加工   镁合金   耐蚀性   动态再结晶  

摘要： 作为一种储量足、比强度和比模量高的轻质结构材料和功能材料,镁的应用前景十分广阔,然而镁的耐蚀性不佳严重限制了其应用范围,较大尺寸的沉淀相导致的电偶腐蚀是镁合金耐蚀性不佳的重要原因。本工作选取铸态Mg-5Zn-0.6Zr合金作为研究对象,对该合金进行了搅拌摩擦加工处理,并对搅拌摩擦加工前后合金的组织结构和电化学性能进行了检测分析。结果表明,搅拌摩擦加工处理后的Mg-5Zn-0.6Zr合金形成了较强的(0001)基面织构,且大部分区域位错密度较低,晶粒尺寸从66.4μm细化到1.6μm,沉淀相发生了一定程度的破碎和弥散分布,在3.5%(下文如无特别说明,均指质量分数)NaCl水溶液中开路电位下的腐蚀电流密度由38.3μA/cm^(2)降至17.0μA/cm^(2),极化电阻由48.98Ω·cm^(2)提升至197.02Ω·cm^(2)。研究表明,搅拌摩擦加工可以有效提高镁合金的耐蚀性。

关键词： 镁合金   闭模压缩   微观组织   Mg2 Si相   耐磨性  

摘要： 将Si添加到AZ31熔体制备AZ31-2%Si合金,采用高温多次闭模压缩加工AZ31和AZ31-2%Si合金,研究其微观组织和耐磨性能。结果表明,铸态AZ31合金相组成为Mg与Mg_(17)Al_(12),而铸态AZ31-2%Si合金相组成为Mg、Mg_(17)Al_(12)与Mg_(2)Si。400℃五次压缩后,AZ31合金晶粒由粗大等轴晶转变为细小再结晶,Mg_(17)Al_(12)相溶解,AZ31-2%Si合金中Mg_(17)Al_(12)相绝大部分溶解到基体中,粗大Mg_(2)Si相破碎成细小的颗粒并弥散分布在晶界周围。滑动摩擦2500 m后,铸态、五次压缩态AZ31合金的磨损量分别为26.4、22.1 mg,铸态、五次压缩态AZ31-2%Si合金的磨损量分别为22.7、21.0 mg,AZ31合金耐磨性能提高的主要因素是晶粒细化,AZ31-2%Si合金耐磨性能提高的主要因素是晶粒细化、Mg_(2)Si相细化及其弥散分布。

关键词： 镁合金   隔板件   差压铸造   模拟仿真  

摘要： 基于NoveaCast铸造模拟软件对镁合金隔板件进行差压铸造充型与凝固过程的预测与仿真,发现隔板件在凝固过程中遵循温度梯度法,薄壁区域温度梯度较小,金属液结晶凝固将要结束时,温度梯度逐渐减小到临界点,则相应位置处的补缩通道会被截断,从而引起缩松缺陷的产生,通过合理利用冷铁的激冷作用控制金属液的凝固顺序来进行优化。结果表明,顺序凝固可以有效减少薄壁隔板件出现缩孔与缩松等内部缺陷。

关键词： 微弧氧   AZ91D   镁合金   高锰酸钾  

摘要： 采用微弧氧化(MAO)的方法在硅酸盐体系碱性电解质液在AZ91D镁合金基体表面上获得了颜色均匀、致密性好的微弧氧化陶瓷膜。采用扫描电子显微镜(SEM)观察陶瓷膜微观形貌,用X射线衍射仪(XRD)分析了物相,用盐水浸泡试验考察了陶瓷膜防腐蚀性能。讨论了高锰酸钾浓度对陶瓷膜的表面形貌和性能的影响。结果表明,微弧氧化膜主要由MgAl_(2)O_(4)和MgO相组成。当高锰酸钾添加量为0.5 g/L,柠檬酸为1.5 g/L时所得膜层更加致密,膜层的综合性能最好。

关键词： 镁合金   定量输送   水模拟试验   自动化  

摘要： 为实现镁液气压式定量输送,设计了水力学模拟试验装置,通过物理模拟试验研究了气体压力、加压时间对水输送量的影响,建立了定量输送的数学模型。根据相似性原理,设计开发了镁液定量输送装置,并确定在气压恒定前提下进行加压时间控制,以实现镁液定量输送。结果表明,基于定时定量法可实现定量输送,输送过程平稳无飞溅,修正后的定量输送预测模型的平均预测误差为1.5%,满足定量输送的要求。

关键词： 镁合金   自组装   涂层   耐腐蚀性  

摘要： 为了提高镁合金的耐腐蚀性,采用化学沉积法和静电-层层自组装方式在ZK60镁合金表面制备了PGA(聚谷氨酸)/TOB(妥布霉素)复合涂层。分析复合涂层及基体腐蚀前后的表面的形貌,采用析氢、pH值和腐蚀失重测定方法,研究(PGA/TOB)_(n),复合涂层的腐蚀降解行为。结果表明,氢氧化钙处理的氟转化膜镁合金与组装有妥布霉素的镁合金都提高了耐腐蚀性,但其中组装层数为20层镁合金腐蚀性下降。耐腐蚀性从大到小为(PGA/TOB)10>CaF_(2)/MgF_(2)>ZK60镁合金>(PGA/TOB)_(20).

关键词： WE71镁合金   热压缩   流变应力   动态再结晶  

摘要： 通过热模拟实验研究了挤压态WE71镁合金在变形温度为653~773 K、应变速率为0.001~1 s^(-1)条件下的热压缩变形行为,并采用EBSD对热加工图中的失稳区和可加工区的微观组织、动态再结晶过程进行了分析。结果表明,WE71镁合金属于正应变速率敏感材料,峰值应力随变形温度的升高逐渐下降,随应变速率的增大逐渐升高;在653 K和0.1 s^(-1)条件下开始发生动态再结晶,随着应变速率的降低,动态再结晶分数增加且平均晶粒尺寸减小,随着变形温度的增加,动态再结晶分数增加,但变形温度过高会使平均晶粒尺寸有所增大。挤压态WE71镁合金的变形失稳区主要为低温、高应变速率条件,最佳热加工工艺条件为733 K≤T≤773 K,0.001 s^(-1)≤ε·≤0.01 s^(-1)。

关键词： 镁   富铁杂质   铁配合剂   阴极型缓蚀剂   量子化学计算  

摘要： 研究阴极缓蚀剂(3-甲基水杨酸盐,3-MeSA)对含铁纯镁腐蚀性能的影响。高铁杂质颗粒成分、腐蚀表面形貌以及3-MeSA分子结构特征为揭示含铁镁合金的腐蚀行为及3-MeSA的阴极型阻蚀机理提供了实验与理论依据。研究结果表明:含铁杂质颗粒中含有固溶态硅,而Fe/Si比可能是导致不同局部腐蚀形态差异的主要原因。虽然3-MeSA能在镁基体上形成吸附层,但其阻蚀机制主要归因于其螯合从富铁颗粒中自腐蚀释放Fe^(2+)/Fe^(3+)的能力,阻止被还原的铁物质再次沉积至腐蚀金属表面。

关键词： 搅拌摩擦焊   传热模型   6061铝合金   AZ31镁合金   温度场  

摘要： 使用COMSOL Multiphysics有限元软件建立了6061铝合金/AZ31镁合金异种金属搅拌摩擦焊的三维传热模型,实现了搅拌摩擦焊接温度场的模拟,并分析了焊接速度、搅拌头转速参数对温度分布的影响。结果表明:焊接过程中高温区域温度场呈椭圆状分布,温度最高处位于搅拌头后方镁板侧,且轴肩接触处的尤为突出。随着焊接速度的增加、搅拌头转速的减小,高温区域的面积减小,峰值温度明显降低。焊接速度比搅拌头转速对温度场的影响更为显著。