富钇混合稀土和热处理对Mg—Zn—Zr系镁合金的组织及相结构的影响

富钇混合稀土对Mg-Zn-Zr系镁合金的铸造组织及组成相无显著影响。MB25合金(含高纯金属钇)和MB26合金(含富钇混合稀土)的铸造组织都是在α-Mg晶界上分布着大量的Z+β网状共晶化合物相(以Z相为主),其区别在于铸态MB26合金的晶界共晶相中溶有少量的镧、铈、错、钕、钆和镝等多种稀土元素。均匀化处理和挤压热加工都能使铸态MB26合金发生不同程度的相变,并在不同程度上改变铸态合金的组织和相结构。随着从挤压到均匀化处理温度的提高,其相变过程是从Z相中锌的扩散相变开始到β、W共晶相各自完成共析转变结束。     

强磁与应力场耦合作用下AZ31镁合金塑性变形行为

研究强磁场对AZ31镁合金塑变能力和微观组织的作用,在3 T脉冲强磁场条件下对合金进行磁场耦合应力时的拉伸实验.采用电子背散射衍射、Ⅹ射线衍射和透射电镜分析等方法研究材料的微观组织.结果表明:与0 T拉伸试样相比,3 T拉伸试样抗拉强度和延伸率分别提高了2.2%和28.7%,说明将强磁场耦合作用于材料塑性变形过程时,能在不降低材料强度的同时提高镁合金的塑性变形能力,有助于同步改善材料强韧性.磁场作用机理主要表现为磁致塑性效应,计算表明主要合金相β(Mg_(17)Al_(12))为顺磁性,有助于发挥磁场作用效果.磁场提高了位错运动灵活性并促使位错增殖,晶界处位错堆积和应力集中促进了再结晶形成,晶粒发生细化,发挥细晶强韧化效果;同时磁场诱发塑性变形时的晶粒转动,新生成非基面取向的晶粒弱化了镁合金(0001)基面织构,该组织特征有助于提高材料的塑变能力.     

稀土对镁合金AZ91D摩擦磨损性能的影响

研究了不同稀土含量对AZ91D镁合金摩擦磨损性能的影响，结果表明：在所研究的范围内，稀土镁合金的摩擦磨损特性明显优于基体合金，含与不含稀土镁合金的磨损速率都随载荷的增加而增加，磨损机制均发生了由轻微磨损向严重磨损的转变，稀土的加入细化了合金组织，改善了镁合金的综合性能，增强了磨损表面氧化膜的稳定性，提高了稀土镁合金的承载能力，有效地延迟了由轻微磨损向严重磨损的转变过程。     

镁合金阳极氧化膜的结构、成分及其耐蚀性

采用电压-时间曲线、膜厚-时间曲线、X射线衍射法、扫描电镜、能量色散谱仪、X射线光电子能谱法、全浸腐蚀实验和极化曲线等方法分别研究了AZ91D铸镁合金阳极氧化成膜动力学过程、阳极氧化膜的表面形貌、结构、元素组成、元素价态以及相成分和膜层的耐蚀性.结果表明,在阳极氧化的4个阶段中,由于各个阶段所生成膜的厚度、结构和成分等均不同,因此膜的耐蚀性相差很大;镁合金阳极氧化时耐蚀性最好的膜层是在阳极氧化过程中的第阶段和第阶段的交界处所生成的膜层;镁合金阳极氧化膜中含有Mg,O,Si,B和少量的Al,Na元素,膜层主要由MgO,MgSiO₃和Mg3B2O6组成.     

ICP-AES测定镁合金中Nd、Al、Ni、Cu、Be、Zn、Mn、Ce和Si等9种元素

采用ICP-AES测定了镁合金中的Nd、Al、Ni、Cu、Be、Zn、Mn、Ce、Si9元素,进行了溶解试验、酸度试验和氢氟酸用量等试验,研究并校正了基体及共存元素对测定元素的干扰,测定值与标钢原值符合较好,低含量范围元素(<0.001mg/mL)的相对标准偏差RSD<10%;较高含量元素(0.001mg/mL)的相对标准偏差RSD<2%。方法简便、快速、可靠,可获得满意的分析结果。     

Effect of the Pulse Duty Cycle on Characteristics of Plasma Electrolytic Oxidation Coatings Formed on AZ31 Magnesium Alloy

Ceramic coatings are synthesized on AZ31 magnesium alloy in alkaline silicate solution by the method of plasma electrolytic oxidation. The effect of two different duty cycles （10% and 50%） on the structure and corrosive properties of the coatings is investigated. It is found that the coatings are mainly composed of MgO, Mg2SiO4 and MgF2 through XRD analysis. SEM images indicate that coatings formed at 50% duty cycle have a relatively coarse surface with larger pore size and fewer pores, and have a slower growth rate than those formed at 10% duty cycle with the same treatment time. However, the results of potentiodynamic polarization tests demonstrate that coatings formed at 50% duty cycle exhibit better corrosion resistance as a result of more compact microstructure.     

耐高温压铸镁合金的发展及研究现状

综述了耐高温压铸镁合金的发展及研究现状.指出适用于150 ℃以上使用的压铸镁合金品种少, 而且存在着压铸工艺性能差的问题, 因此, 研究开发新型实用的耐高温压铸镁合金具有重要实际意义.     

热挤压铸造新型镁合金微观组织及细胞生物活性分析

采用热挤压铸造工艺制造新型镁合金, Mg-Nd-Zn-Zr-Mn (平衡-3-0.2-0.4-0.2%)基, 研究了新型镁合金表面特征、力学性能及细胞生物活性. 选择NZ30K添加Mn元素制成新镁合金, 挤压前通过均匀化热处理, 减少挤压过程中铸态合金中的粗大析出相以及树枝晶形成的带状组织. 光谱测试分析合金成分; 显微观察合金铸态、横纵截面; 扫描电镜扫描; X射线衍射分析. 将合金制成金属棒、螺钉、接骨板等形状, 测试力学性能. 进行体外细胞培养, 利用DMEM完全培养基制作镁合金浸提液, 滤膜过滤后4℃保存; 大鼠骨髓间充质干细胞提取培养, 待细胞生长至70%~80%传代于24孔板种板, 添加浸提液培养12、24、36h, 利用线粒体膜电位检测试剂盒检测细胞凋亡活性. 以纯镁作为对照组, 进行力学性能测试及细胞活性凋亡测试. 热挤压后合金的组织由细小的再结晶晶粒与变形晶粒组成, 与铸态合金相比, 其组织明显细化. 经挤压加工后, Mg-3Nd-0.2Zn-0.4Zr-0.2Mn合金横截面为细小的等轴晶组织, 组织均匀性好; 纵截面出现了晶粒尺寸相对较大的长条状组织, 组织均匀性稍差. 扫描电镜图显示Mg-3Nd-0.2Zn-0.4Zr-0.2Mn合金中第二相颗粒沿挤压方向被碾碎成更细小的颗粒, 只有非常少量的弥散分布的颗粒状析出相, 而在该合金中有较多被碾碎的第二相, 发生了明显的动态再结晶, 挤压后获得的组织不均匀, 大晶粒被发生再结晶的小晶粒包围. 从X射线衍射图中可以看出该合金铸态组织主要由α-Mg、Mn、Mg12Nd和Y相等这几相组成. 力学性能测试表明, 新型镁合金综合力学性能明显优于纯镁金属. 短期细胞培养中, 新型镁合金无明显细胞毒性, 对细胞生长有积极促进作用. 新型镁合金热挤压后的横截面为细小等轴晶组织, 组织明显细化且均匀性好, 力学性能有极大提升; 在短期细胞培养过程中新型镁合金与纯镁都表现出无细胞毒性, 新型镁合金对细胞活性的提升优于纯镁组.     

AZ31镁合金表面聚吡咯的化学氧化合成及其耐蚀性能

以对甲苯磺酸钠为掺杂剂, 三氯化铁为氧化剂, 用化学氧化聚合法在AZ31 镁合金表面制备聚吡咯(PPy)膜. 采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析了镁合金表面聚吡咯膜结构, 通过电化学极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)研究了其耐蚀性能, 通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量散射谱(EDS)分析了表面形貌和成分. 和镁合金裸样相比, 聚吡咯膜对镁合金腐蚀有一定的抑制作用. 硅烷预处理改善了镁合金/聚吡咯体系的耐腐蚀性能, 使腐蚀电位较镁合金裸样正移了110 mV, 电流密度减小了约2个数量级.     

硼砂-对苯二甲酸电解液中AZ91D镁合金的阳极氧化处理

研究了硼砂-对苯二甲酸环保型电解液中AZ91D镁合金的阳极氧化.考察了对苯二甲酸对镁合金阳极氧化过程及其氧化膜性能的影响,并利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能量散射谱(EDS)、动电化极化和电化学交流阻抗谱(EIS)等进行了分析表征.结果表明,对苯二甲酸的浓度对阳极氧化成膜过程、氧化膜的表面形貌、厚度、相结构和耐腐蚀性能都有重要影响.在硼酸盐电解液中加入适量的对苯二甲酸后,氧化电流密度降低,过度放电现象受到了明显的抑制,所制得的阳极氧化膜的质量也有了显著改善.氧化膜表面变得光滑、致密,膜厚度略有降低.氧化膜与镁合金基底的结合更紧密,而且其耐腐蚀性能也得到了明显增强.该研究对于镁合金阳极氧化处理工艺的环保化及阳极氧化膜质量的提高都具有积极意义.