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基于三维加工图的AZ31与GW83镁合金热加工可成形性对比研究 被引量：1
1
作者 曾健 董帅 +3 位作者 王锋华 王甫霖 靳丽 董杰 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第1期177-184,共8页
为了研究传统商业牌号镁合金与稀土镁合金在热加工可成形性上的差异性,以传统商业牌号AZ31镁合金和高强韧GW83稀土镁合金为研究对象,分别在压缩温度300~450℃,应变速率为0.001~1 s^(-1)条件下开展了热压缩实验,得到了两种合金的真应力-... 为了研究传统商业牌号镁合金与稀土镁合金在热加工可成形性上的差异性,以传统商业牌号AZ31镁合金和高强韧GW83稀土镁合金为研究对象,分别在压缩温度300~450℃,应变速率为0.001~1 s^(-1)条件下开展了热压缩实验,得到了两种合金的真应力-真应变关系曲线,对比分析了两种合金的热压缩变形特性。基于真应力-真应变曲线、动态材料模型和Murty失稳判据,分别建立了两种合金的三维加工图,预测了相应的安全区间和失稳区间,对比了两种合金的热加工可成形性。最后,以两种合金为原料,采用3组不同的工艺参数分别开展了针对同一规格薄壁管的反挤压成形实验。结果表明:与AZ31相比,GW83合金的安全区间较窄,失稳区间较宽,可成形性较差。以AZ31为原料反挤压成形的薄壁管外形较好且组织为细小的再结晶晶粒;而GW83合金在反挤压过程中成形困难,各组已成形薄壁管的边缘均发生了碎裂且组织中含有大量孪晶。验证了基于三维加工图实现不同材料可成形性预测方法的可行性。 展开更多
关键词 镁合金 热加工 三维加工图 可成形性
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基于三维热加工图的Mg-11Gd-4Y-1.5Zn合金热变形行为研究及试验验证
2
作者 曾健 赵涵博 +1 位作者 李明 董杰 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第8期187-194,共8页
为了研究Mg-11Gd-4Y-1.5Zn合金的热变形行为,通过热压缩试验获得了不同变形条件下该类合金材料的真实应力-真实应变曲线,并基于动态材料模型和MURTY失稳判据构建了可描述Mg-11Gd-4Y-1.5Zn合金可成形性的三维热加工图。三维热加工图显示... 为了研究Mg-11Gd-4Y-1.5Zn合金的热变形行为,通过热压缩试验获得了不同变形条件下该类合金材料的真实应力-真实应变曲线,并基于动态材料模型和MURTY失稳判据构建了可描述Mg-11Gd-4Y-1.5Zn合金可成形性的三维热加工图。三维热加工图显示,合金材料在高应变速率下大多发生了流变失稳,仅在较窄的温度区间具有良好的可成形性,并且随着成形温度的升高和应变速率的减小呈现功率耗散系数增大、流变失稳现象减少的规律,初步确定了该种合金材料的可加工成形参数区间。基于得出的三维热加工图,使用DEFORM-3D有限元软件开展了等温平面应变模锻数值模拟,以对材料在3组不同参数下的可成形性进行预测。模拟结果显示,材料在420℃/0.1 mm·s^(-1)和450℃/0.1 mm·s^(-1)工艺参数下的变形未发生破坏,但在370℃/1 mm·s^(-1)工艺参数下却发生了流变失稳。与数值模拟参数一致的平面应变模锻成形工艺试验结果表明,试样微观组织观察结果与数值模拟基本吻合,验证了所建立三维热加工图的正确性,确定了Mg-11Gd-4Y-1.5Zn合金的最佳成形工艺参数区间为:温度410~500℃、速度0.01~0.15 mm·s^(-1)。 展开更多
关键词 镁合金 热变形行为 热加工图 可成形性
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选区激光熔化成形铝合金材料体系研究进展 被引量：9
3
作者 朱浩文 刘文才 +3 位作者 蒋志达 陶新苗 吴国华 李俊锋 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-24,共24页
铝合金是工业生产中运用最为广泛的金属材料,高比强度、良好的耐蚀性使其适用于生产各种复杂结构件。选区激光熔化技术不仅具有定制化成形能力,高加工精度与短生产周期也可大幅推进铝合金构件的成形与应用。本文介绍了近年来选区激光熔... 铝合金是工业生产中运用最为广泛的金属材料,高比强度、良好的耐蚀性使其适用于生产各种复杂结构件。选区激光熔化技术不仅具有定制化成形能力,高加工精度与短生产周期也可大幅推进铝合金构件的成形与应用。本文介绍了近年来选区激光熔化铝合金的研究进展,简述了选区激光熔化技术所生产铝合金的工艺缺陷及形成机理,聚焦于不同合金的组织演变和力学性能,着重分析不同合金体系下元素对微观形貌的影响及强化效应。针对选区激光熔化铝合金的应用现状与存在壁垒,指出实现普及的关键在于通过成分设计实现成形性能与力学性能的平衡。 展开更多
关键词 选区激光熔化 增材制造 铝合金 材料体系
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基于加工图对AZ31与AZ91镁合金的热可加工性研究
4
作者 贾宜斌 李全安 +1 位作者 陈晓亚 曾健 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第4期152-159,共8页
以AZ31镁合金和AZ91镁合金为研究对象,采用力学试验机、挤压机和光学显微镜等对比研究了AZ31和AZ91镁合金的热压缩行为、热挤压性能和微观组织变化等,并基于真应力-真应变曲线、动态材料模型和Murty失稳判据建立了合金的三维热加工图,... 以AZ31镁合金和AZ91镁合金为研究对象,采用力学试验机、挤压机和光学显微镜等对比研究了AZ31和AZ91镁合金的热压缩行为、热挤压性能和微观组织变化等,并基于真应力-真应变曲线、动态材料模型和Murty失稳判据建立了合金的三维热加工图,预测了相应的安全区间和失稳区间。结果表明:AZ31与AZ91镁合金真应力-真应变曲线表现为加工硬化、单峰、动态软化和稳态流动,属典型动态再结晶特征;AZ91镁合金的流变应力明显高于AZ31镁合金。AZ91镁合金较优的热加工窗口温度为300~425℃、应变速率为0.003~0.56 s^(-1)和温度为425~450℃、应变应变速率为0.001~1 s^(-1);AZ31镁合金较优的热加工窗口温度为360~450℃、速率为0.001~0.12 s^(-1)。AZ91镁合金挤压组织呈现细小再结晶组织,而AZ31镁合金挤压组织出现再结晶晶粒长大现象,且都基本符合三维加工图计算结果。验证了三维加工图的正确性以及基于三维加工图预测不同材料可成形性方法的可行性。 展开更多
关键词 镁合金 三维热加工图 可成形性
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镁合金及其镁基材料增材制造技术研究现状与展望 被引量：4
5
作者 武千业 吴玉娟 +9 位作者 邓庆琛 常治宇 丁晨阳 梁耀元 金于皓 韩啸 李玺玉 贺博文 刘子翼 彭立明 《有色金属工程》 北大核心 2024年第12期63-82,共20页
镁合金具有低密度、高比强度和比刚度、良好的阻尼减震性能和生物相容性等优点,被誉为“21世纪的绿色工程材料”。但镁合金相比于其他材料对热过程敏感,可加工性较差,传统成型工艺难以制造形状特别复杂的零件。金属增材制造技术是先进... 镁合金具有低密度、高比强度和比刚度、良好的阻尼减震性能和生物相容性等优点,被誉为“21世纪的绿色工程材料”。但镁合金相比于其他材料对热过程敏感,可加工性较差,传统成型工艺难以制造形状特别复杂的零件。金属增材制造技术是先进制造业中最具潜力和最有发展前景的制造技术,可以增加设计的自由度和制造的灵活性。采用增材制造制备复杂形状的镁合金拓扑优化结构件可同时实现材料轻量化和结构轻量化的极致轻量化效果,在航空航天和国防军工等领域具有广阔的应用前景。因此,本文综述了国内外镁合金增材制造研究现状,并对其未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 镁合金 增材制造 力学性能 耐蚀性 生物相容性
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“镁合金材料的表面工程技术”专题前言
6
作者 袁广银 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期I0004-I0004,共1页
镁是最轻的金属结构材料，具有比强度和比刚度高、导热导电性能好、阻尼减振、电磁屏蔽、易于加工成形和容易回收等优点，在汽车、电子通信、航空航天和国防军事等工程结构领域具有极其重要的应用价值和广阔的应用前景。
关键词 镁合金材料 表面工程技术 专题 金属结构材料 导电性能 阻尼减振 电磁屏蔽 加工成形
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三维X射线衍射技术与工程材料研究 被引量：1
7
作者 王乐耘 朱高明 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期81-89,111,共10页
第三代同步辐射光源可以产生高能X射线,实现对使役条件下工程材料内部晶体结构的原位无损表征。三维X射线衍射(3DXRD)是一种基于同步辐射技术的新兴表征技术,其采用单色高能硬X射线对多晶材料沿不同方向采集衍射信号,得到材料内部晶粒... 第三代同步辐射光源可以产生高能X射线,实现对使役条件下工程材料内部晶体结构的原位无损表征。三维X射线衍射(3DXRD)是一种基于同步辐射技术的新兴表征技术,其采用单色高能硬X射线对多晶材料沿不同方向采集衍射信号,得到材料内部晶粒的晶体取向、空间位置、晶内局部应力张量等信息。当结合原位实验对材料进行3DXRD分析时,可以得到各晶粒状态的动态演化。该技术已经在欧洲的ESRF光源、美国的APS光源、日本的SPring-8光源以及德国的DESY光源等的衍射线站应用并向用户开放。综述了3DXRD技术的基本原理及其在工程材料研究中的应用案例,包括测量材料内部晶粒取向的演化、晶粒尺度应力测量、六方晶系材料变形机制研究、材料失效过程研究、晶体塑性有限元模型的验证等。最后基于3DXRD技术的现状,对其发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 同步辐射 三维X射线衍射 工程材料 原位实验 晶体取向
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汽车轻量化技术:铝/镁合金及其成型技术发展动态 被引量：57
8
作者 付彭怀 彭立明 丁文江 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2018年第1期84-90,共7页
为了推动我国汽车工业轻量化进程,文章从新材料、成型新技术、新应用三个方面对铝合金、镁合金两类轻金属材料的国内外研究动态进行了回顾,分析了两类轻金属材料在汽车工业应用的阻力,提出了我国汽车工业铝/镁合金可能的发展建议。
关键词 汽车 轻量化 铝合金 镁合金 成型技术 发展动态
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镁合金材料表面处理技术研究新动态 被引量：20
9
作者 郭兴伍 郭嘉成 +5 位作者 章志铖 徐文彬 聂乐文 弓磊超 彭立明 丁文江 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期53-65,共13页
对镁合金材料近年来在表面微弧氧化、表面超疏水膜层、激光表面改性以及溶胶-凝胶涂层四个方面的研究动态进行了简要综述。镁合金材料采用双极性和混合(单极和双极的组合)电流模式微弧氧化处理的膜层生长速率较快,膜层更致密且硬度更高... 对镁合金材料近年来在表面微弧氧化、表面超疏水膜层、激光表面改性以及溶胶-凝胶涂层四个方面的研究动态进行了简要综述。镁合金材料采用双极性和混合(单极和双极的组合)电流模式微弧氧化处理的膜层生长速率较快,膜层更致密且硬度更高,膜层的耐磨性和耐腐蚀性能更好。在高浓度苛性碱为主的强碱性溶液中添加适量的添加剂,经短时间(~3 min)微弧氧化处理,即可获得中性盐雾试验达200 h以上的致密耐腐蚀膜层。采用水热法、电化学刻蚀、微弧氧化和电沉积等方法,可在镁合金材料表面形成具有微纳米多级结构的粗糙表面,再用低表面能物质对粗糙表面进行修饰,可在镁合金表面获得超疏水膜层,从而提高镁合金的耐腐蚀性能。镁合金材料激光表面改性处理可改善其表面成分,细化晶粒,使组成相分布更均匀以及提高表层的固溶度极限,从而提高镁合金材料的耐腐性能、摩擦磨损抗力和疲劳强度。溶胶-凝胶有机/无机杂化涂层与镁合金基材良好的附着力,不仅可提高镁合金的耐腐蚀性能,还可以使镁合金具有抗氧化、耐磨损、防水性以及其他性能。 展开更多
关键词 镁合金 超疏水 微弧氧化 激光表面改性 溶胶-凝胶涂层 腐蚀防护
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铝锂合金材料研究应用现状与展望 被引量：38
10
作者 吴国华 孙江伟 +1 位作者 张亮 丁文江 《有色金属科学与工程》 CAS 2019年第2期31-46,共16页
铝锂合金是一类具有广阔应用前景的航空航天结构材料,已经历经90余年的发展历程.从铝锂合金的研发、生产和应用角度看,我国与国外仍存有不小差距.按成型方式铝锂合金可分为变形和铸造2大类,目前研究较多和广泛应用的是变形铝锂合金.文... 铝锂合金是一类具有广阔应用前景的航空航天结构材料,已经历经90余年的发展历程.从铝锂合金的研发、生产和应用角度看,我国与国外仍存有不小差距.按成型方式铝锂合金可分为变形和铸造2大类,目前研究较多和广泛应用的是变形铝锂合金.文中从析出相、热处理、腐蚀性和焊接性等方面介绍了变形铝锂合金的研究现状.同时从发展应用以及合金开发等方面,总结了铸造铝锂合金的研究现状.结合当前国内外铝锂合金的研究现状对铝锂合金的未来发展做出了展望. 展开更多
关键词 变形铝锂合金 铸造铝锂合金 合金性能 发展 应用
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并行工程环境下的压铸模CAD研究 被引量：6
11
作者 王家弟 曾健 +1 位作者 卢晨 丁文江 《机械设计》 CSCD 北大核心 2003年第2期51-52,55,共3页
探讨了并行工程在压铸模计算机辅助设计中的一些关键环节,分析了多功能产品开发小组的工作过程,提出了获得最佳压铸模设计应采用的方法策略,并在具体的镁合金产品的压铸模设计中得到体现。
关键词 压铸模 并行工程 并行设计 可制造性分析 协同工作 CAD
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镁合金电弧增材制造研究现状及展望 被引量：5
12
作者 刘宏杰 刘文才 +3 位作者 孙家伟 王茜瑶 邝思羽 吴国华 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期16-30,共15页
电弧增材制造由于其高沉积速率、高材料利用率、低成本以及具有制造大尺寸构件的能力而得到研究人员的广泛关注,有望广泛应用于镁合金的快速成形。本文概述了电弧增材制造用镁合金丝材的种类及其对丝材的要求,总结了现今适合于镁合金电... 电弧增材制造由于其高沉积速率、高材料利用率、低成本以及具有制造大尺寸构件的能力而得到研究人员的广泛关注,有望广泛应用于镁合金的快速成形。本文概述了电弧增材制造用镁合金丝材的种类及其对丝材的要求,总结了现今适合于镁合金电弧增材制造用丝材的制备方法,重点论述了镁合金电弧增材制造工艺的制备技术、基本原理、微观组织及力学性能,讨论了不同电弧增材制造工艺制备不同镁合金的影响因素,分析了镁合金电弧增材制造目前可用丝材种类少以及增材制造构件形性尚不可控等问题,并且在优化电弧增材制造镁合金构件性能和推进应用方面进行了展望。 展开更多
关键词 镁合金 丝材制备 电弧增材制造 力学性能
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镁基复合材料增材制造技术研究进展 被引量：5
13
作者 陶新苗 孙家伟 +2 位作者 黄玉川 吴国华 刘文才 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1914-1937,共24页
镁基复合材料通过基体与增强体的协同配合,克服了传统镁合金绝对强度和刚度较低、承载能力较差的难题,而增材制造技术的强成形能力、高制备精度、短制备周期为定制复杂结构且组织均匀的镁基复合材料提供可能。因此,本文从镁基复合材料... 镁基复合材料通过基体与增强体的协同配合,克服了传统镁合金绝对强度和刚度较低、承载能力较差的难题,而增材制造技术的强成形能力、高制备精度、短制备周期为定制复杂结构且组织均匀的镁基复合材料提供可能。因此,本文从镁基复合材料的组成出发,简单介绍传统制备方式后,归纳梳理了镁基复合材料增材制造技术的研究进展,总结不同制造过程中工艺参数对成形件组织和性能的影响规律,最后在分析所存在的问题和挑战的基础上,对镁基复合材料增材制造技术未来的研究方向进行聚焦和展望。 展开更多
关键词 镁基复合材料 增材制造 选区激光熔化 电弧增材制造 力学性能
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AZ31B镁合金轧板差温剪切旋压成形组织和性能的研究 被引量：1
14
作者 秦林新 杨文华 +3 位作者 郝爱国 崔旭昌 王锋华 董杰 《热加工工艺》 北大核心 2024年第3期105-109,113,共6页
在100~300℃成形温度开展了AZ31B镁合金薄板差温剪切旋压实验,并分析研究了温度对成形工件微观组织和力学性能的影响规律。结果表明:AZ31B板材在150~300℃具有良好的差温剪切旋压成形性;150℃成形时,工件微观组织中以变形孪晶为主,晶界... 在100~300℃成形温度开展了AZ31B镁合金薄板差温剪切旋压实验,并分析研究了温度对成形工件微观组织和力学性能的影响规律。结果表明:AZ31B板材在150~300℃具有良好的差温剪切旋压成形性;150℃成形时,工件微观组织中以变形孪晶为主,晶界分布着亚微米级再结晶晶粒,随着温度上升,再结晶体积分数增加,在250、300℃成形时,获得完全动态再结晶组织。工件在200℃成形后获得最佳综合力学性能,在150℃旋压后工件强度最高。 展开更多
关键词 AZ31B镁合金 差温剪切旋压 组织性能
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我国先进镁合金材料产业2035发展战略研究 被引量：26
15
作者 李芳 管仁国 +5 位作者 铁镝 刘楚明 乐启炽 宋江凤 曾小勤 蒋斌 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2020年第5期76-83,共8页
本文在梳理我国镁合金材料产业发展现状的基础上,分析了其发展面临的国内外主要问题,展望了我国镁合金材料产业在高性能稀土镁轻质结构合金材料、高强高导热镁合金材料、高强高导电镁合金材料、超高强镁合金材料等11个方面的未来市场需... 本文在梳理我国镁合金材料产业发展现状的基础上,分析了其发展面临的国内外主要问题,展望了我国镁合金材料产业在高性能稀土镁轻质结构合金材料、高强高导热镁合金材料、高强高导电镁合金材料、超高强镁合金材料等11个方面的未来市场需求前景。面向2030年和2035年的阶段性发展规划,本文从提高自主创新能力、优化资源配置、加强企业合作力度、构建完善的镁合金材料整体研究体系、完善平台建设等方面提出了促进我国先进镁合金材料产业可持续发展的相关战略。最后,从注重研究体系的构建、优化产业发展格局、构建高质高效产业、完善配套政策体系、构建精尖人才体系等方面提出了对策建议,以期满足国民经济、国家重大工程和社会可持续发展对先进镁合金材料的需求。 展开更多
关键词 金属材料产业 镁合金 稀土镁合金材料 低能耗 高效率 2035
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水下EGaIn对7075铝合金的脆化机理研究
16
作者 林飘扬 曹立军 +5 位作者 金秀军 蒋博宇 汪明明 龚留奎 叶兵 黄伟 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期19-25,共7页
用EGaIn涂覆7075铝合金表面,并进行液态金属脆化研究,探究在大气与水两种环境下腐蚀脆化对铝合金微观结构、力学性能的影响规律。结果表明:与大气相比,在水下样品的腐蚀速率和力学性能弱化程度更高,其抗拉强度、伸长率和弹性模量分别降... 用EGaIn涂覆7075铝合金表面,并进行液态金属脆化研究,探究在大气与水两种环境下腐蚀脆化对铝合金微观结构、力学性能的影响规律。结果表明:与大气相比,在水下样品的腐蚀速率和力学性能弱化程度更高,其抗拉强度、伸长率和弹性模量分别降低了37.5%、57.7%和44.2%。对断口形貌和腐蚀产物表征发现,EGaIn在7075铝合金内部沿晶界扩散,促进了铝和水反应。铝水反应与液态金属扩散脆化协同作用,使水下EGaIn对7075铝合金的拉伸性能削弱程度更高,证明水是液态金属脆化的重要影响因素。 展开更多
关键词 EGaIn 7075铝合金 液态金属脆化 拉伸性能
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碳纤维增强树脂基复合材料与铝/镁合金连接研究进展 被引量：21
17
作者 金启豪 陈娟 +5 位作者 彭立明 李子言 阎熙 李春曦 侯城成 袁铭扬 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期15-24,共10页
运载工具的轻量化是解决当前能源危机和环境问题的重要手段之一,得到国内外学者的高度重视。碳纤维增强树脂基(carbon fiber-reinforced polymer,CFRP)复合材料和以铝镁为代表的轻合金具有一系列优异的力学性能与加工特性,是极具应用前... 运载工具的轻量化是解决当前能源危机和环境问题的重要手段之一,得到国内外学者的高度重视。碳纤维增强树脂基(carbon fiber-reinforced polymer,CFRP)复合材料和以铝镁为代表的轻合金具有一系列优异的力学性能与加工特性,是极具应用前景的轻量化材料,实现这两种材料之间的有效连接,成为当下研究的热点。然而由于异种材料之间理化性能差异较大,在生产过程中混合应用多种轻量化材料仍面临巨大挑战。本文通过对胶接、机械紧固、搅拌摩擦及其变种工艺连接技术的研究进展、优缺点、发展趋势进行汇总分析,考察不同连接方式下获得接头的微观形貌,总结了CFRP与铝镁轻合金搅拌摩擦连接的三种机理包括宏观锚定、微观机械嵌合与化学键连接。最后,基于以上三种连接机理,指出进一步提升混合接头性能的关键在于增大金属母材表面粗糙度,增加熔融高分子面积和采用混合连接工艺。 展开更多
关键词 轻量化 异种材料连接 碳纤维增强树脂基复合材料 铝/镁合金 搅拌摩擦焊
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基于微结构调控的高性能镁合金设计
18
作者 于铭迪 应韬 +1 位作者 王静雅 曾小勤 《中国材料进展》 北大核心 2025年第8期701-709,共9页
作为最轻的金属结构材料,块体高强镁合金材料的抗拉强度已突破700 MPa,高塑性镁合金的断裂延伸率可达35%,在航空航天、电子通讯、国防装备等领域展现出优异的应用前景。但是,镁合金相较于普遍应用的金属结构材料,如钢铁和铝合金等,仍旧... 作为最轻的金属结构材料,块体高强镁合金材料的抗拉强度已突破700 MPa,高塑性镁合金的断裂延伸率可达35%,在航空航天、电子通讯、国防装备等领域展现出优异的应用前景。但是,镁合金相较于普遍应用的金属结构材料,如钢铁和铝合金等,仍旧存在很大的力学性能差距。如何同时保持高强度和高塑性是镁合金研究领域中的关键难题。此外,镁合金也极易腐蚀,提高镁合金强度通常会恶化耐蚀性能。如何兼具高强度与高耐蚀特性也是镁合金研究领域面临的重大挑战。归纳总结了镁合金复合强化、协同增塑及耐腐蚀行为的研究进展,重点介绍了基于微结构调控的镁合金强塑协同机制及高强耐蚀镁合金设计原理。引入有效阻碍位错运动的析出相、高密度晶界等微结构能够显著提升镁合金强度;促进镁合金中多种类塑性变形载体参与变形是改善镁合金塑性的关键途径;抑制局部微电偶腐蚀、提高表面钝化膜的保护性能够有效提高镁合金耐腐蚀性能。通过镁合金中微结构的协调及设计有望突破镁合金高强度、高塑性和良好耐蚀性能不可兼得的瓶颈。 展开更多
关键词 镁合金 强韧化 塑性变形 腐蚀行为 微结构
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电流脉冲频率对AZ31B镁合金MAO/Ni-P复合膜层的微观组织及耐蚀性能的影响
19
作者 卫嘉莉 刘飞 +2 位作者 袁德勇 刘晓鹤 董帅 《表面技术》 北大核心 2025年第15期120-133,共14页
目的探究不同电流脉冲频率对AZ31B镁合金MAO/Ni-P复合膜层的微观组织及其耐蚀性能的影响。方法使用0.5、10、20 kHz不同电流脉冲频率制备MAO膜层,随后在MAO膜层上直接进行化学镀镍处理,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能谱分析(EDS)... 目的探究不同电流脉冲频率对AZ31B镁合金MAO/Ni-P复合膜层的微观组织及其耐蚀性能的影响。方法使用0.5、10、20 kHz不同电流脉冲频率制备MAO膜层,随后在MAO膜层上直接进行化学镀镍处理,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能谱分析(EDS)及X射线衍射(XRD)等技术,表征了MAO及MAO/Ni-P膜层的表面/截面微观形貌和对应的元素组成分布,通过形貌特征分析镀镍层的形核机制,并采用动电位极化曲线(PD)和电化学阻抗谱(EIS)评估了膜层的耐蚀性能。结果随着频率的增加,MAO膜层上的微孔尺寸逐渐减小,致密度增加,当电流脉冲频率为20 kHz时MAO膜层耐蚀性最好,其腐蚀电流密度为3.51×10^(−7)A/cm^(2)。在不同电流脉冲频率的MAO膜层上进行化学镀镍后,0.5 kHz的MAO/Ni-P膜层的形态最好,其Ni-P膜层厚度为18.5μm。随着MAO电流脉冲频率的升高,后续镀镍层的厚度逐渐降低,20 kHz的镀层厚度仅为8.2μm。电化学测试结果表明,0.5 kHz复合膜层的耐蚀性最好,腐蚀电流密度最低,比单一MAO膜层低1个数量级,为6.53×10^(−8)A/cm^(2)。结论MAO/Ni-P复合膜层的耐蚀性整体高于MAO膜层。提高电流脉冲频率增强了MAO膜层的耐腐蚀性能,但不利于化学镀镍层的形成。0.5 kHz的MAO膜层耐蚀性较差,但其MAO/Ni-P复合膜层的耐蚀性最好。 展开更多
关键词 镁合金 微弧氧化 电流脉冲频率 化学镀镍 MAO/Ni-P复合膜层 耐蚀性
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新型可降解生物医用镁合金JDBM的研究进展 被引量：93
20
作者 袁广银 章晓波 +5 位作者 牛佳林 陶海荣 陈道运 何耀华 蒋垚 丁文江 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2476-2488,共13页
镁合金因具有与人体骨头接近的密度和弹性模量、高比强度和比刚度、生物可降解性以及生物相容性等优点,近10年来国内外研究人员对其应用于骨内植物、骨组织工程支架和心血管支架等领域进行了广泛的研究。然而,目前大多数研究均以现有商... 镁合金因具有与人体骨头接近的密度和弹性模量、高比强度和比刚度、生物可降解性以及生物相容性等优点,近10年来国内外研究人员对其应用于骨内植物、骨组织工程支架和心血管支架等领域进行了广泛的研究。然而,目前大多数研究均以现有商用镁合金为对象,如含Al元素的AZ31、AZ91以及含重稀土元素的WE43等,并未考虑到作为生物材料的安全性等问题。本文作者阐述镁合金作为生物医用材料的优势、面临的挑战以及应对策略;重点介绍上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心近年来围绕自行研发的新型生物医用镁合金JDBM开展的研究工作;最后展望可降解生物医用镁合金的应用前景和发展方向。 展开更多
关键词 可降解生物医用镁合金 骨内植物 心血管支架 生物相容性 生物降解性能
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