关键词： ZK60镁合金   显微组织   力学性能   阻尼性能  

摘要： 对大应变轧制态ZK60镁合金进行350℃退火处理,研究了退火时间(0~3 h)对其显微组织、阻尼性能和力学性能的影响。结果表明:随着轧后退火时间由0延长到3 h,ZK60镁合金发生静态再结晶的程度增大,平均晶粒尺寸由6.86μm增大至23.35μm,位错密度由3.5391×10^(15) m^(-2)减小至1.3368×10^(15) m^(-2),(0002)基面织构强度由12.782弱化至1.715,抗拉强度由309 MPa降低到291 MPa,断后伸长率由22.60%增大到28.60%。在应变振幅小于0.01时,轧后退火处理对合金阻尼性能的影响较小;在应变振幅大于0.01时,随着退火时间的延长,轧后退火态合金的阻尼性能提升。

关键词： 稀土镁合金   微弧氧化   电泳   硬度   结合力   耐蚀性  

摘要： [目的]VW63Z稀土镁合金的耐蚀性有待提高。[方法]先在由35~40 g/L KF和2~8 g/L NaOH组成的电解液中以电压350~380 V、电流密度5.0~6.0 A/dm^(2)、频率60~100 Hz和占空比40%~50%的条件微弧氧化10~14 min,再在立邦POWERNICS 301(ZY)GRAY型涂料中以电压80~100 V电泳3~4 min,在VW63Z镁合金表面制备了复合膜层,通过形貌观察、厚度测量、硬度检测、耐水性测试、耐酸性测试、耐碱性测试、结合力检测及中性盐雾试验对其性能进行评价。[结果]微弧氧化-电泳复合膜层结构致密,厚度高达38.6~41.8μm,铅笔硬度至少8H,耐水性、耐酸性和耐碱性良好,附着力0级,耐中性盐雾试验长达1632 h。[结论]微弧氧化-电泳复合工艺可有效提高VW63Z稀土镁合金的耐蚀性。

关键词： 镁合金   微弧氧化   红色   硫酸铜   耐蚀性  

摘要： [目的]镁合金微弧氧化在装饰性方面的研究报道不多。[方法]采用微弧氧化技术在ZM5镁合金表面制备了红色的微弧氧化陶瓷层,研究了主盐Na2SiO3和着色剂CuSO_(4)的质量浓度,配位剂的种类,以及氧化时间对膜层的影响。[结果]在含有Na2SiO320.0g/L、CuSO_(4)0.5g/L、乙二胺四乙酸二钠0.5g/L和NaF 0.5g/L的电解液中,以电流密度3.5A/dm^(2)氧化25min,能够获得厚度约为31.4μm的红色微弧氧化膜。该膜层致密,主要由MgO、Mg_(2)SiO_(4)和CuO组成,在铜加速乙酸盐雾试验中出现锈蚀的时间为48h。[结论]ZM5镁合金表面红色微弧氧化膜的耐腐蚀性能比在不加CuSO_(4)时所得白色微弧氧化膜更好。

关键词： 3D打印   植入材料   生物相容性   耐腐蚀性   医用钛合金   机械强度   多孔钛合金   应力水平  

摘要： 医用钛合金凭借良好的生物相容性,优秀的机械强度和耐腐蚀性成为骨科修复领域应用最广泛的植入材料之一[1-2]。然而传统致密钛合金植入物的弹性模量远高于人体骨组织,由此产生的应力屏蔽效应使周围骨质长期处于较低的应力水平而逐渐被吸收,最终引发植入物无菌性松动[3]。研究表明,通过3D打印制备多孔支架是消除这种弹性模量不匹配的有效方法[4]。多孔支架能促进骨长入和骨整合,使骨和多孔结构之间形成机械连锁来提高固定效果[3],但促进其成骨的最佳孔隙尺寸目前尚无统一标准[5]。

关键词： AZ31镁合金   磁控溅射Al层   等离子体电解氧化   放电通道   耐腐蚀性能  

摘要： 在硅酸盐-六偏磷酸盐电解液中对覆盖薄磁控溅射铝层的AZ31镁合金进行等离子体电解氧化(PEO),以研究PEO机理并提高合金的耐腐蚀性。使用SEM和EDS检测涂层形貌并追踪涂层中Mg和Al元素的分布。新的涂层主要在靠近涂层/金属基体界面的放电通道下部形成。在放电通道上部先前形成的氧化物大部分以固态形式保留在原先的位置,只有少部分熔融氧化物通过涂层的微孔流出,到达表层。阴离子可以通过涂层充满电解液的孔传输,自由地进入涂层的最深部位。在3.5%NaCl (质量分数)中进行开路电位、极化曲线和EIS测试。结果表明,致密的磁控溅射Al层可以显着提高AZ31镁合金的耐腐蚀性,其耐腐蚀性甚至优于PEO处理后的样品。

关键词： 镁合金   退火时间   显微组织   力学性能   阻尼性能  

摘要： 采用光学显微镜(OM)、动态热分析仪、X射线衍射仪(XRD)、拉伸实验机以及扫描电镜(SEM)等研究了退火时间(0~3 h)对大应变、单道次轧制后Mg-1.2Al-0.4Ca-0.3Mn-0.3Zn镁合金板材的显微组织、力学性能以及阻尼性能的影响。结果表明:随着退火时间的延长,合金的晶粒尺寸逐渐增大,抗拉强度逐渐降低,从0 h的247 MPa降低至3 h的227 MPa;退火处理后合金的伸长率较轧制态有所增加,伸长率在退火2 h后最高,为23.4%;在低应变振幅阶段时,退火时间对合金的阻尼性能影响较小;在高应变振幅阶段时,阻尼性能随着退火时间的延长有明显提升。

关键词： 镁合金   挤压铸造   微观组织   力学性能  

摘要： 研究了Sn和Ca含量对挤压铸造Mg-Sn-Ca合金组织和力学性能的影响。结果表明,随着Sn含量上升,Mg-Sn合金的晶粒细化,Mg_(2)Sn相逐渐增多,合金力学性能升高,当Sn含量为5%时性能理想。当Ca含量不超过1%时,随着Ca含量上升,Mg-Sn-Ca合金晶粒明显细化并形成CaMgSn相,合金力学性能逐渐提高;当Ca含量超过1%时,合金中第二相粗化并发生团聚,导致合金性能降低。

关键词： 镁合金   白藜芦醇   羟基磷灰石   仿生矿化法   耐腐蚀性   细胞相容性  

摘要： 为改善镁合金的细胞相容性和耐腐蚀性,期望能制备出一种可生物降解的医用材料。为此,利用白藜芦醇的诱导作用通过仿生矿化的方法在AZ31镁合金表面制得含白藜芦醇-羟基磷灰石(BLLC-HA)的复合涂层,采用动电位极化试验和氢气释放试验来测试样本的耐腐蚀性,采用MTT法和细胞形态观察法来评估样本的人体细胞相容性。动电位极化试验结果表明,与AZ31组(E_(corr)=-1.399 V)相比,AZ31-BLLC-HA(E_(corr)=-1.152 V)的腐蚀电位增加了247 mV,同时腐蚀电流密度降低了3个数量级。氢气释放试验显示AZ31、AZ31-BLLC-HA组平均氢气释放速率是1.41 mL/(cm^(2)·d)和0.41 mL/(cm^(2)·d)。MTT结果显示细胞增值率最高的是AZ31-BLLC-HA,且明显高于阴性对照组。研究表明,含羟基磷灰石-白藜芦醇复合涂层的AZ31镁合金其耐腐蚀性显著提高,该复合材料在模拟体液中的降解速率明显降低,同时含羟基磷灰石-白藜芦醇复合涂层的AZ31镁合金具备良好的细胞相容性。该复合涂层为医用生物材料表面的功能化提供了新思路。

关键词： AZ31   熔剂元素   显微组织   力学性能  

摘要： 通过SEM、室温拉伸等试验研究了Cl、Na等熔剂元素含量对AZ31镁合金显微组织及力学性能的影响。研究结果表明:当AZ31合金中含有微量Cl、Na等元素时,将导致AZ31合金中Al-Mn的尺寸变大,从而使得合金的晶粒尺寸增大;Cl、Na等元素容易富集在Mg_(2)Al_(3)第二相周围,减弱了晶界之间的结合力,从而导致裂纹的产生,使得合金强度降低、塑性变差。

关键词： 搅拌摩擦焊   铝合金   镁合金   钢轨钢  

摘要： 从搅拌头几何特征对焊接过程的影响、动车组车体部件的搅拌摩擦焊与钢轨的搅拌摩擦焊3方面总结了搅拌摩擦焊技术在轨道交通领域的应用现状与发展前景。在搅拌摩擦焊过程中,搅拌头几何特征会影响焊接产热与材料流动,进而影响接头性能。因此,应合理设计搅拌头的轴肩形状与尺寸、搅拌针形状与尺寸及搅拌针螺纹。目前,动车组车体部件主要材质为铝合金,其搅拌摩擦焊工艺已较成熟。随着交通运载装备制造领域对轻量化的需求进一步增大,部分车体部件中开始采用镁合金,其搅拌摩擦焊是未来的研究方向。其中,铝-镁异质合金中对于IMCs的调控是研究重点。在钢轨搅拌摩擦焊方面,采用低转速与低焊接速度的方式,可以抑制马氏体组织形成,满足中国铁道行业标准的要求。在此基础上提升焊接效率,是未来研究的关键。