高强度抗蠕变铸镁合金
新型抗蠕变镁合金研究(doc 9页)
新型抗蠕变镁合金研究(doc 9页)系，提高高温性能，研制新型抗蠕变镁合金。
1 镁合金蠕变特点1.1 镁合金蠕变机理蠕变是一个高温条件下缓慢的塑性变形过程，与常温拉伸过程相比，在微观机制上不仅滑移系增移而且还有晶界滑移。
根据Von Mises准则，多晶体材料产生塑性变形并在晶界上仍保持其完整性，每个晶粒必须至少有五个独立的滑移系。
镁合金是密排六方晶体，只有四个独立的滑移系，但在蠕变过程中晶界滑移将提供另外两个有效的滑移系。
此时满足Von Mises准则。
由于镁合金滑移系很少，因此残留的晶界位错将有很大的Buregrs矢量，在晶界处的应变水平将很高，在高温应力作用下镁合金比铝合金更容易产生晶界滑移[2]。
镁合金的蠕变机理分为两个阶段，低温下以位错攀移为主，高温条件下以晶界滑移为主[3]。
据Mihriban O. Pekguleryuz等研究，镁合金蠕变的机理如图1所示。
图1 镁合金蠕变机理示意图1.2 镁合金蠕变性能的提高途径根据镁合金的蠕变特点和机理，提高镁合金蠕变性能的途径主要有基体强化和晶界强化[2，6]。
1.2.1 基体强化提高镁合金基体高温蠕变性能的主要途径有固溶强化、析出强化和弥散强化。
固溶强化是通过在合金中加入溶质元素提高其均匀化温度和弹性模量，减慢扩散和自扩散过程，降低了位错攀移的速率，因而合金的高温蠕变性能提高。
析出时效强化是在时效过程中合金元素的固溶度而降低时形成散布的析出相，析出相与滑移位错之间的交互作用导致了合金的屈服强度提高。
由于镁原子较大，通常形成与镁基体非共格的复杂析出相。
这些相的界面能很高，在高温下易粗化，难以对晶界起有效的钉扎作用。
因此，提高镁合金耐热性的关键是改善析出相的晶体结构以降低它与镁基体点阵常数错配度并提高其熔点以降低其扩散性。
弥散强化因弥散相具有很高的熔点并在基体中溶解度很小，其强化温度大大提高。
据报道加拿大的ITM已在实验室中开发了两种弥散强化的镁合金[2]。
镁合金特性
镁合金特性镁合金特性镁合金是最轻的金属结构材料，比重只有 1.8，分别为铝的2/3和铁的1/4，其比强度高达133，可以和钛的比强度相媲美，这使得镁合金可用作高强度材料。
同时，镁合金因其优良的铸造、挤压、切削和弯曲加工等性能，可以广泛地应用于汽车、电子、纺织、建筑和军事领域。
重量轻易加工抗变形减震降噪尺寸稳定高刚比度◇重量轻，镁金属是目前世界实际应用中重量最轻的金属结构材料。
◇比强度高，镁合金的强度与质量之比高，具有一定的承载能力。
◇弹性模量小，刚性好，抗震力强，长期使用不易变形。
◇抗电磁干扰及屏蔽性好。
◇对环境无污染。
镁合金的种类:合金名称镁合金的合金名称是以主要添加合金元素及其百分比来取名。
镁合金的特点在实用金属中是最轻的金属镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。
它是实用金属中的最轻的金属。
应用范围:镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中，达到轻量化的目的。
表:各种材料的物理性质比较材料名密度(g/cm3)熔点(℃)导热系数(W/Mk)抗拉强度(MPa)屈服点(MPa)延伸率(%)比强度杨氏模量(GPa)镁合金AZ911.8259672280160815445AM601.79615622701401515145铝合金3802.70595100315160311771钢铁碳素钢7.861520425174002266200塑料ABS1.0390(Tg)0.235*40342.1PC1.23160(Tg)0.2104*3856.7 高强度、高刚性镁合金的比重虽然比塑料重，但是，单位重量的强度和弹性率比塑料高，所以，在同样的强度零部件的情况下，镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。
另外，由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高，因此，在不减少零部件的强度下，可减轻铝或铁的零部件的重量。
应用范围:汽车发动机附件支架,离合器壳体,变速箱壳体,仪表盘骨架,方向盘骨架,坐椅骨架,阀体手机电话，笔记本电脑上的液晶屏幕的尺寸年年增大，在它们的枝撑框架和背面的壳体上使用了镁合金。
镁合金az91d
合金物性
材料名
密度(g/cm3)
熔点(℃)
导热系数(W/Mk)
抗拉强度(MPa)
屈服点(MPa)
延伸率(%)
比强度
杨氏模量(GPa)
AZ91D
1.82
596
72
280
160
8
154
45
AM50A
摩托车、汽车的盖、壳件类、手动工具壳体类等一般结构件用AZ91D合金。AM50A，AM60B主要用于做方向盘骨架和轮毂用。
AZ91D强度高且耐腐蚀性好
AM60B延伸率和抗冲击力大
AM50A延伸合金AZ91D
镁合金AZ91D
AZ91D属于铸造镁合金类，主要依靠压力模具铸造辅以后加工的方式加工，可以用电泳等表面方式改变外观。特点是强度高且耐腐蚀性好，主要用于电器产品的壳体、小尺寸薄型或异型支架等。
代码含义
A代表金属铝Al，Z代表金属锌Zn，9代表铝的含量为9%，1代表锌的含量为1%，最后的D为辨识代码。
（国标GB/T5153-2003）
合金成分(ASTM规格)
合金名称
Mg
Al
Zn
Mn
Si
Cu
Ni
Fe
AZ91D
余量
8.5-9.5
0.45-0.90
0.17-0.4
<=0.05
<=0.025
<=0.001
一种高强度变形镁合金及其制备方法
一种高强度变形镁合金及其制备方法引言:高强度变形镁合金是一种具有优异力学性能和良好变形能力的金属材料。
随着工业技术的发展和对材料性能要求的提高，研究和开发高强度变形镁合金已成为材料科学领域的热点之一。
本文将介绍一种制备高强度变形镁合金的方法，并对其性能进行分析。
一、高强度变形镁合金的定义和特点高强度变形镁合金是一种由镁为基础元素，通过添加合适的合金元素和采用特定的处理工艺制备而成的材料。
其特点主要体现在以下几个方面：1. 高强度：高强度变形镁合金具有较高的屈服强度和抗拉强度，能够满足工程应用的力学性能要求。
2. 良好的变形能力：相对于传统的镁合金，高强度变形镁合金具有更好的可塑性和可锻性，能够实现较大的变形量。
3. 轻质：镁合金是一种轻质金属，具有良好的比强度和比刚度性能，适用于要求重量轻的应用场景。
二、高强度变形镁合金的制备方法高强度变形镁合金的制备方法主要包括以下几个步骤：1. 原料准备：选择高纯度的镁及合金元素作为原料，保证原料的纯度和质量。
2. 合金配制：根据合金设计要求，按一定比例将镁和合金元素混合，并加热至合金元素完全溶解。
3. 铸造成型：将合金液体倒入预先设计好的模具中，通过冷却和凝固，得到所需形状的合金坯料。
4. 热处理：对合金坯料进行热处理，以获得所需的组织结构和力学性能。
5. 变形加工：将热处理后的合金坯料进行挤压、锻造等变形加工工艺，使其获得更高的强度和更好的变形能力。
6. 精加工和表面处理：对变形加工后的合金进行机械加工、研磨和表面处理，以提高其表面质量和功能性能。
三、高强度变形镁合金的应用领域高强度变形镁合金具有广泛的应用前景，主要应用于以下领域：1. 航空航天领域：高强度变形镁合金具有良好的轻质性能和高强度，适用于航空航天器件的制造，如飞机零部件、导弹外壳等。
2. 汽车工业：高强度变形镁合金作为一种轻质材料，可以用于汽车制造中，能够减轻车身重量，提高燃油经济性。
3. 电子产品：高强度变形镁合金具有良好的导电性能和热传导性能，适用于电子产品的外壳制造，如手机壳、笔记本电脑外壳等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Vol.28No.7 J ul.2007
铸造技术FOUNDR Y TECHNOLO GY
50%以上。
受汽车产业带动,压铸和铸造行业是2006年日本再生铝及合金消费出现增长的少数2个领域。
此外,2006年日本再生铝及合金出口出现了较大幅度的增长。
日本再生铝及再生铝合金在各消费领域的销售量
单位:t 铸造压铸压延挤压钢铁合金出口合计2006年286153577998744086778527385344009551070084
与上年
之比(%)
104,7103,798.493.991.699.4589.5102.5
工艺参数对压铸镁合金AM60B 流动性与组织性能的影响兰州理工大学阎峰云教授领导的研究组,采用正交实验研究了工艺参数对压铸镁合金AM60B的流动性的影响,分析了影响的显著性,并选择了适宜的工艺参数对压铸镁合金AM60B的组织性能的影响进行了研究。
结果表明,工艺参数对压铸镁合金AM60B的流动性的影响由大到小依次为:压射比压、浇注温度、模具温度和压射速度。
在适宜的工艺参数下,AM60B 的力学性参可达到s b=252～299M Pa,δ5=12%～18%、HBS=58～62和a k=13～19J/cm2。
这一结论,对镁合金铸件生产人员具有较高的参考价值。
说文可查阅2007年第2期(总第248期)《中国铸造装备与技术》杂志。
高强度抗蠕变铸镁合金
欧洲研制出一种高强度、抗蠕变的镁合金、它的主要化学成分如下(w t%):>84.5Mg,4.7～7.3Al, 0.17～0.60Mn,<0.08Zn,1.8～3.2Ca,0.3～2.2Sn 和<0.5Sr等。
另外,还可含有0.004F e,<0.001Ni, <0.003Cu和<0.03Si。
这种镁合金在室温和200℃以下温度,均具有较高的抗拉和抗压强度,以及抗蠕变性能,它可用于压铸、砂型铸造、金属型铸造、挤压铸造、半固态铸造和流变铸造等。
日本研制出高强镁合金
日本乐北大学金属材料研究所日前宣布,他们开发出了具有高强度、高延展性、耐热、质轻的镁合金。
这种镁合金的强度至少是以往镁合金的2.5倍,是目前世界上强度最高的镁合金。
这种镁合金是在急速冷却条件下,将镁、锌和钇的金属粉末按一定比例混合,用高压挤压而成。
其中镁、锌、钇的原子数比例为97¬1¬2。
这一构成使新的镁合金既具有高强度又富有延展性,在横截面积为1平方毫米的新型镁合金丝上挂60千克的重物,也不会变形;其耐热强度是目前镁合金的2倍以上;同时也特别易于加工。
另外,经过精练加工后,还可把镁从该合金中再单独分离出来,非常利于循环利用。
以往的镁合金,若想有高强度就缺少延展性,若求其延展性强度就会相应降低,新开发的镁合金圆满解决了这一问题。
预计,这种镁合金除广泛用于家电产品之外,还将在机器人、人造卫星等要求材料既轻又结实的领域发挥巨大威力。
半固态压铸技术的现状
日本素形材登载了菊池政男撰写的文章,针对目前引人注目的半固态压铸技术,沿其发展过程介绍了最新的研究与开发动向。
半固态压铸可分为流变压铸和触变压铸2类。
半固态压铸的特点有减少缩松、提高强度、凝固潜热小、浇注温度低、可提高模具寿命等。
对比了流变压铸、触变压铸、挤压、金属型铸造的A357合金的抗拉强度、伸长率及组织,叙述了半固态压铸技术的历史发展变迁,总结了最近半固态压铸技术的动向。
如日立金属开发了基于低温浇注的流变挤压铸造,它是在挤压机料筒外面设置搅拌用电磁线圈,对浇注的金属液实施搅拌获得半固态浆料后挤压充填成形。
宇部兴产机械开发了NRC法,它也是基于低温浇注制造料后挤压成形的。
美国开发的SSR法是将钢棒浸入溶液旋转制作浆料。
韩日联合开发了NaNo2Castiong法,结合电磁搅拌和快速冷却生核制备浆料。
日本江北大学改良了NaNo2Casting法,它不以外力搅拌而是以熔液自身搅拌生成半固态浆料。
本田技研开发了ASCT法,它是以自转和公转的冷却棒浸入液体中搅拌,析出晶核,由粘度确定达到固相率后将浆料成形。
此外还介绍了触变压铸用半固态棒料的制作方法,如电磁搅拌法、倾斜冷却板法、应变诱导熔化激活(SZMA 法)、PSD法、SEED法等。
最后对半固态压铸的应用
・
9
8
8
・。