AZ91D镁合金激光熔凝层的缺陷

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AZ91D铸造镁合金的固溶处理与半固态等温处理后组织与性能变化的比较分析

AZ91D铸造镁合金的固溶处理与半固态等温处理后组织与性能变化的比较分析作者：马睿来源：《科技经济市场》2013年第09期摘要：会引起镁合金的过烧和变形，甚至晶界上析出的第二相因过烧变得很疏松使镁合金的显微硬度很低。

关键词：镁合金；固溶处理；半固态等温处理；组织演变；性能0 引言镁合金经过铸造加工后不进行固溶处理，而是直接进行人工时效，从而获得比较高的时效强化效果，另外为了消除铸件的残余应力及变形镁合金的冷作硬化也可进行退火处理，而且通过晶粒细化可以显著提高镁合金的强度和塑性。

在改良铸造镁合金性能的过程中，如何取舍固溶处理和人工时效是一个值得研究的问题。

[1][4][6]传统的压铸是镁合金液以高速的紊流和弥散状态填充压铸型腔，使型腔内的空气在高压下可能会溶解在压铸合金毛培件内，或者形成许多弥散分布在压铸件内的高压微气孔。

这些高压下溶解的气体和微气孔在高温下会析出和膨胀，从而导致铸件变形和表面鼓泡。

为了消除这种缺陷，须采用半固态金属成形技术提高压铸件的内在质量。

半固态成形技术充型平稳、无金属喷溅、节能安全、铸件孔隙率很低，其工艺过程简单，成本低廉。

[3]本文主要研究了半固态等温热处理过程中，等温热处理温度和保温时间等工艺对AZ91D 镁合金半固态组织演变和性能的影响，以和固溶处理与半固态等温处理对AZ91D铸造镁合金组织形态和性能的影响，以及二者之间比较分析和联系。

1 实验方法1.1 固溶处理工艺1.2 半固态等温处理工艺本文采用半固态等温热处理法对铸造镁合金中应用最广泛的AZ91D进行了处理，探讨半固态等温处理中组织演变的过程和机理；为后续镁合金半固态成形提供理想的非枝晶组织。

[11]所以，制定的半固态等温处理工艺为：（1）在520℃分别保温10min、40min、60min、90min；（2）在550℃分别保温10min、40min、60min、90min。

为防止镁合金在加热过程中产生氧化腐蚀，在加热容器中放适量的硫磺，使硫磺燃烧释放SO2，从而起到保护效果。

AZ91D镁合金表面激光熔覆Al+WC+La2O3复合涂层性能的研究

AZ91D镁合金表面激光熔覆Al+WC+La2O3复合涂层性能
的研究
刘盛耀;张英乔;郭昱
【期刊名称】《电焊机》
【年(卷),期】2017(047)001
【摘要】在Al+WC复合粉末中添加不同量的La2O3,利用激光形成熔覆层.采用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)分析不同含量的稀土La2O3对涂层的显微组织、物相组成及性能影响.研究表明,由于稀土的加入,复合涂层的晶粒进一步细化.当稀土含量为1.2％时涂层的平均显微硬度为280 HV,相比AZ91D镁合金基体的60 HV提高了约4.5倍.
【总页数】4页(P31-34)
【作者】刘盛耀;张英乔;郭昱
【作者单位】中北大学材料科学与工程学院,山西太原030051;中北大学材料科学与工程学院,山西太原030051;中北大学材料科学与工程学院,山西太原030051【正文语种】中文
【中图分类】TG456.7
【相关文献】
1.激光熔覆Al和微量Al2O3对提高AZ91D镁合金表面性能的研究 [J], 刘祥;彭如恕;谭永全
2.AZ91D镁合金表面激光熔覆Al60Si40涂层研究 [J], 许晨阳;杨盼;刘彩梅;王琪;
范兴旺
3.AZ91D镁合金表面激光熔覆Al-TiC涂层组织和性能的研究 [J], 孙琪;李志勇;张英乔;杨柳青;刘车凯;程凯岐
4.AZ91D镁合金表面激光熔覆Al+Al_2O_3涂层研究 [J], 杨晓飞;林文光;毛广雷
5.AZ91D镁合金表面激光熔覆Al/Zr+B_4C/Y_2O_3复合涂层组织与性能研究 [J], 郭昱;张英乔;张涛;刘盛耀
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航空镁合金铸件常见铸造缺陷的分析及克服方法

航空镁合金铸件常见铸造缺陷的分析及克服方法摘要：总的来说，航空镁合金铸件生产工艺和传统铝合金铸件生产工艺之间存在很大区别，实际铸件废品类型以及形成原因也存在很大不同，人们可以根据航空镁合金铸造理论，以及生产事件，对铸造过程中容易出现缺陷的地方进行研究。

本文以某型航空机匣壳体铸件为研究对象，对其缺陷产生机理以及克服方式进行总结，希望能够对相关工作起到一定帮助作用。

关键词：航空；镁合金铸件；铸造缺陷本文所研究的铸件是国内浇铸重量较大的镁合金铸件，在浇铸过程中，准备了很多模具和数套测具，这其中还包括冷铁。

更为重要的是，该铸件从制芯到浇铸的整个周期为几天，但由于准备周期很长，砂芯吸湿严重，为后续浇铸操作带来了极大难度，熔化量也能达到几吨。

在该铸件铸造过程中，常见缺陷基本上均能体现出来，代表性极强，如氧化夹杂、缩孔以及憋气等等。

1.缩孔的克服1.1缩孔产生机理当合金液浇入铸型之后，会吸收很多热量，此时，合金液温度大幅下降，进而出现液态收缩问题。

一般来说，液态收缩以及凝固收缩产生的体积缩减，与外壳尺寸缩小所造成的体积缩减相近，便不会出现缩孔问题。

如果合金液态收缩以及凝固收缩全部超过硬壳固态收缩，会出现缩孔问题，具体产生的条件是铸件凝固，该种凝固顺序是由表及里，缩孔出现地点为最终凝固位置。

1.2产生部位和克服手段具体铸件示意图为图1所示，缩孔产生部位主要集中在1号和2号位置，具体克服手段如下：第一，在有缩孔缺陷的部位，工作人员可以选择在2号部位增加暗冒口。

第二，在组芯合箱时，应保证铸件内部存在一定温度，最佳温度范围为40到50℃。

第三，增加冷铁，主要设计在1号位置处。

通过上述措施的应用，除了暗冒口补缩效果较差外，其他方面均满足要求。

为了将暗冒口作用全面展示出来，除了增加暗冒口之外，还要使得该冒口向保温冒口转变。

总的来说，加大暗冒口显得十分困难，所以，工作人员可以使用保温棉沿着冒口内壁，使其充分贴合，强化其保温特性，而且这种保温冒口完全能够将缩孔问题克服[1]。

表面处理对AZ91D镁合金性能的影响

表面处理对AZ91D镁合金性能的影响镁合金是继钢铁、铝合金之后发展起来的第三大金属材料，也是有色金属材料中最有开发和应用前途的金属材料之一。

镁合金蕴藏量十分丰富，应用也相当的广。

镁合金在过去很长一段时间主要用作添加剂，用于生产铝合金，其次用于钢液脱硫和球墨铸铁的生产；而如今在航空航天、军工、汽车、通讯电子、军事等领域都得到了广泛的应用。

但镁合金的耐蚀性较差，这成为限制其性能发挥的最大阻碍。

因此，人们在使用前大都需进行表面处理，处理后一般要求其具有耐蚀性、装饰性、耐磨性等。

常用的方法主要有化学转化、电化学镀、阳极氧化、微弧氧化和有机涂层等。

本文以AZ91D镁合金为研究对象，采用三种表面处理工艺(无铬化学转化、喷砂处理及真空沉积钛薄膜)进行处理，与空白样进行性能(硬度、粗糙度、表面形貌、物相组成、耐蚀性能等)比较，对推进镁合金材料的应用具有十分重要的现实意义和经济效益。

实验所用材料为AZ91D压铸镁合金，其化学成分(质量分数，%)为：8.59Al，0.82Zn，0.18Mn，0.049Si，0.004Fe，0.002Cu，0.001Ni，余为Mg。

线切割成30mm×30mm×5mm的试样。

将镁合金样用水磨砂纸手磨至1000#，用粗糙度仪测得表面粗糙度为0.2。

无铬化学转化工艺流程为：打磨→丙酮超声波清洗→吹干→除油脱脂→水洗→化学转化→水洗→(封孔)→水洗→烘干，详见表1(记B1为磷酸盐转化样，B2为转化后封孔样)。

在经过水磨砂纸预磨的基础上，用喷砂机对样品表面进行喷砂处理。

砂粒选用280目白刚玉砂(Al2O3)，喷砂压力0.20MPa，喷砂距离100cm，喷砂时间1min。

用实验型多功能镀膜机在磨好的空白样上沉积金属钛薄膜。

具体工艺为：本底真空度7.2×10-3Pa，温度150℃，工件架公转2.0r/min，Ar2流量150mL/min。

样品炉内清洗：Ar2压力0.4Pa，离子源电流2.0A，偏压695V。

az91d 镁合金压铸件之表面缺陷分析nb 上盖

AZ91D 镁合金压铸件之表面缺陷分析— NB 上盖由于镁合金具有优异的刚性、散热能力和良好的电磁遮蔽效果等好处，所以现在已被广泛运用在3C电子产品上。

而在众多的镁合金成形制程中又以压铸制程最被广为采用，因此本文将针对以热室机压铸法所制造NB上盖产品(AZ91D)，由现场取得具表面缺陷的不良品，如热裂模、表面氧化、热裂、顶出变形、流纹等，然后藉由外观和微观分析找出各个缺陷确切的形态，再配合上统计缺陷位置分布和成分分析，以证实缺陷发生的原因。

前言镁合金具有质轻、高比强度、耐震等优点，以此在航空器材、运输工具、信息产品上均有相当广泛的应用实例；另外，镁合金与工程塑料比较，也具有优异的刚性、散热能力和良好的电磁遮蔽效果，所以近年来在3C（计算机、通讯、消费性电子）可携式产品大展光芒。

目前镁合金零组件制造方式大多是以压铸法为主，例如：热室机压铸法或冷室机压铸法，虽然近年来还有以半固态射出成形为主的触变成形(Thixo-molding)及流变成形(Rheo-molding)等新制程的推出，但由于技术上仍无法突破，所以一般还是以压铸法生产镁合金为主。

在各种不同镁合金种类当中，都含有相当比例的铝元素（铝含量约介于1-10%）以作为主要添加合金元素，它与镁元素会析出的β 相，使基地具有散布强化的效果，以便提升铸造性能、抗腐蚀能力以及机械性能。

其它次要添加合金元素，例如：锌元素的添加亦会提升机械性质和铸造性能；锰元素则会和铝形成化合物，同时固溶铁、钴、镍元素，可将Fe+Ni+Co/Mn控制在一定值之下，并改善耐蚀性；添加铍元素则可以有效减少熔融时氧化物的形成，提升熔汤的清净度。

此外，控制少量重金属元素的添加，也可有效提升镁合金抗腐蚀的效果。

而目前利用镁合金作成的3C 产品(NB机壳、手机外壳、PDA等)，仍以AZ91D(Mg-9%Al-1%Zn)镁合金为主，主要是因为其机械性、铸造性、耐蚀性均能满足产品的需求，所以最常被采用。

显微特征与缺陷对铸造镁合金AZ91D力学性能的影响

ｐｏｅｔｓｗｅｅｄｔｒｉｅｙｇａｎｓｅｗｈｎｔｅｅｗａｏｓｒｏｓｓｒｎａｅａｄｌｆｓｃｎｈｓｓｒｐｒｉｒｅｅｍｎｄｂｒｉｉ，ｅｒｓｎｅｕｈｉｇｎｅｔｅｏｄｐａｅ．ｅｚｈｉｋ
ＴｅｍｅｈｉａｒｐｒｉｓｏＡＺ９ｗｉｔｔｏｌｅｄｖｄｄｉｔｅｖｌｃｏｄｇｔｉｅｅｔｈｃａｃｌｏｅｅｆｎｐｔ１ＤｔＴ６ｓｅｃｕｄｂｉｉｅｏｔｅｌｅｃｒｉｄｆｒｎｈａｎｈｒｅａｎｏ
ｍｉｏｔｃｕａｆａｕｅｄｄｆｃｓ（）ＬｇｈｉａｅｐｒｓｒｅｅｏｄｐａｅＵＳ２０ＭＰ；ｃｓｕｔｒｌｅｔｒｓａｅｅｔ１ａｅｓｒｇｏｏｉｏｆｓｃｎｈｓ，Ｔ＜３ａｒｒｎ．ｒｋｎｙｔｌｔ（）Ｌｔｅｓｒａｅｐｒｓｒｅｅｏｄｐａｅ２０ＭＰ＜Ｔ＜５ａ（）ｈｉａｅｐｒｓ２ｉｌｈｉｇｏｏｉｏｆｓｃｎｈｓ，３ａＵＳ２０ＭＰ；３Ｎｏｓｒｇｏｏｉｔｎｋｙｔｌｔｋｎｙｔ
ＥｆｅｔｆＭｉｒｓｒｃｕａａｕｅｎｄＤｅｅｔｎｔｅＭｅｈａｉａｏｒｉｓｏａｉｙＣａｔｆｃｓｏｃｏｔｕｔｒｌＦｅｔｒｓａｆｃｓｏｈｃｎｃｌＰｒｐｅｔｅｆＧｒｖｔｓ
ＵＴＳ＞２７Ｐａ０Ｍ．
ＫｅｒｓＭｉｒｓｕｔｒｌｅｔｒ；ｆｃ；ｅｈｉａｒｐｒ；ｙｗｏｄ：ｃｏｔｃｕａａｕｅＤｅｅｔＭｃａｃｌｏｅｔＡＺ９Ｄ；ａｎｓｍｌｙｒｆｎｐｙ１Ｍｇｅｉａｌｕｏ

镁合金熔炼铸造易出现的缺陷

镁合金熔炼铸造易出现的缺陷:由于镁合金的铸造性能较差，在镁合金的铸件生产中容易出现多种缺陷，并且较难消除，造成生产成本高。

常见的缺陷有疏松,夹渣，裂纹，气孔等。

我们必须从原辅材料开始控制质量，模具，设备，工序都要严格的控制和检验。

现做问题的分析处理，跟足去验证；1，疏松；（包跨表面脱层，明显熔合位等。

）该缺陷容易在内浇口及热节处出现。

这种缺陷一般在铸件的内部，肉眼不可见。

通过X 射线检查能检测出，由于浇口及热节部位则由于长时间处于过热状态，擬固过程中温度较高导致产生该缺陷。

防此这类缺陷要做好以下几方面的工作：（1），从工艺的角度合理设计好浇口系统，经反复实验确定直浇道，横浇道与浇口的截面积最佳之比为1:3:3；并合理进行冒口尺寸的改善，强化冒口的补缩作用，形成铸件有顺序的擬固；（2），充分利用冷铁的激冷效果帮助热节处补缩，一般冷铁是与冒口配合使用的；（3），在有疏松的位置使用暗冒口补缩，如果效果不好时，应适当增大冒口的体积或使用保温冒口，而在不易清理冒口的地方做成易割冒口。

以上的操作，实验证明都是有效的。

2，夹渣；（包跨常说的熔剂点，结疤，等等。

）该缺陷在铸件酸洗处理后，有的表面或铸件尖角处，暴露出黑斑夹杂物。

肉眼可见。

黑斑由一个接近圆形的浅色区所包围。

并以一个更黑的环为边界。

这种夹渣物一般是溶剂造成的，不但会降低铸件的力学性能，并且溶剂中的MgCl2直接降低铸件的抗腐蚀能力，镁和镁合金及易氧化，特别是ZM系列合金，更易氧化。

为防此镁合金在熔炼时氧化燃烧，而在熔炼中要加一定的溶剂，使之不与空气接触，由于溶剂的性能不好或操作不当，浇注工具上的溶剂容易进入到金属液中；舀取金属液不当，将溶剂带入到金属液中；由于浇注不槙，浇包上面浮着的溶剂进入到模腔中。

更可能是浇注温度较高，镁合金液在型腔中与泥芯放出的气体反应燃烧，产生二次氧化夹渣所致。

要消除这种缺陷。

具体方法如下：（1），使用带节流管的茶壶式浇包时，要磕掉粘附着的熔剂，浇包和坩埚底部少量的熔液不能浇入型腔，从坩埚中舀取金属液前，必须用浇包底部拨开液面的熔剂及氧化层。

AZ91D镁合金半固态铸轧工艺因素对组织的影响

收稿日期:2006-04-07 基金项目:科技部科研院所技术开发专项基金(NCSTE -2002-J K ZX -071)和江西省教育厅科技攻关项目(赣教技字[2005]18号)资助。

第一作者简介:张颂阳(1975-),男,河南许昌人,在读博士生,研究方向:材料成型及数值模拟。

AZ91D 镁合金半固态铸轧工艺因素对组织的影响张颂阳1,耿茂鹏1,谢水生2,周新民3,张　莹1,王艳春1(1.南昌大学机电学院,江西南昌330029;2.北京有色金属研究总院有色金属材料制备加工国家重点实验室,北京100088;3.北京有色金属技术经济研究总院,北京100814)摘要:在实验室半固态铸轧试验设备上进行了镁合金半固态铸轧试验,研究了AZ 91D 镁合金半固态铸轧组织的影响因素。

结果表明,搅拌速度、铸轧温度对半固态镁合金组织有显著的影响。

过快过慢的搅拌速度都不利于半固态组织的形成,试验表明搅拌速度300r Πmin 最佳;铸轧温度从高到低,固相率明显从小到大。

关键词:铸轧;半固态;镁合金;组织中图分类号:TG 146122;TG 24919 文献标识码:A 文章编号:1007-7235(2006)07-0021-04E ffect of temprature on microstructure of casting 2rollingsemi 2solid AZ 91D magnesium alloysZH ANG S ong 2yang 1,G E NGMao 2peng 1,XIE Shui 2sheng 2,ZH OU X in 2min 3,ZH ANG Y ing 1,W ANG Y an 2chun1(1.Mech anical and E lectrical School of N anch ang U niversity ,N anch ang 330029,China ;2.B eijing G eneral R esearch I nstitute for N on 2ferrous Metal ,B eijing 100088,China ;3.China N ational N onferrous Metals I ndustry T echno 2economic I nstitute ,B eijing 100814,China)Abstract :The experiment of the casting and rolling of semi 2s olid magnesium alloy was carried out on the equipment made by our 2selves in our laboratory.The paper investigated the microstructure of the semi 2s olid AZ 91D magnesium alloys by casting 2rolling.It was found that the speed of stir and the temperature of casting and rolling have a remarkable effect on the microstructure of semi 2s ol 2id magnesium alloy.Both too high and too low speed of stir are not propitious to form the semi 2s olid state.It was proved a optimum speed is 300r Πmin.The higher the temperature of casting and rolling ,the lower the s olid ratio in microstructure.K ey w ords :casting 2rolling ;semi 2s olid ;magnesium alloys ;microstructure 镁合金具有一系列优异的性能,在航空、汽车、计算机、通讯等产业有广阔的应用前景1-4。

AZ91D镁合金接触反应钎焊试验

AZ91D镁合金接触反应钎焊试验陈梦成;杨广建;徐道荣【摘要】将AZ91D镁合金作为研究对象,采用Al-Si-Mg钎料和Zn箔对两种镁合金进行真空钎焊,采用金相显微镜、显微硬度机及能谱仪等表征方法对焊接接头的微观组织、力学性能以及扩散情况进行了分析,探讨不同工艺参数对接头性能的影响,导求AZ91D镁合金钎焊的最佳工艺参数.结果发现,使用A1-Si-Mg钎料作为中间层进行钎焊时,能得到良好冶金结合的焊缝,但宏观焊缝表面会出现溶蚀沟槽;使用Zn箔作为中间层进行钎焊时,会出现非常严重的孔洞缺陷,焊缝区与热影响区的扩散效果不明显,且焊缝表面出现钎缝堆高和未焊合,Zn箔不适宜作为镁合金钎焊的钎料.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2015(045)008【总页数】6页(P43-48)【关键词】AZ91D;中间层;真空钎焊;焊缝【作者】陈梦成;杨广建;徐道荣【作者单位】合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TG454作为21世纪最具发展潜力的绿色工程材料，镁合金具有质量轻、比强度高、比刚度高、力学性能好、价格低廉等一系列优点，成为现代工业产品的理想结构材料，在交通及航空航天领域具有广阔的应用前景[1]。

目前应用的镁合金部件主要是利用其良好的铸塑性生产的压铸件。

如采用合理的焊接工艺，可以加工结构更复杂、尺寸更大的镁合金部件，进一步扩大镁合金的应用范围。

由于镁合金的熔点低，导热率高，线膨胀系数大，与氧、氮的亲和力大，焊接时容易形成气孔、夹杂、裂纹等缺陷，焊缝质量较低，使焊接接头质量下降。

因此，要想实现可靠的连接，焊接方法的选择尤为重要[2]。

钎焊作为材料连接方法中的一种，是当今高技术中一项精密的连接技术，在许多行业中得到广泛地应用。

与熔焊方法不同，其采用了比母材熔化温度低的钎料，钎焊时钎料熔化为液态而母材保持为固态，依靠液态钎料与固态母材间的相互扩散形成冶金结合，获得牢固的接头。

镁合金压铸技术设备工艺缺陷和对策

镁合金压铸技术设备工艺缺陷和对策引言镁合金作为一种轻质高强度材料，在汽车、航空航天等领域具有广泛的应用前景。

在镁合金加工中，压铸技术是一种重要的加工方法。

然而，镁合金的压铸过程中常常出现一些工艺缺陷，如气孔、热裂纹等，这些缺陷会影响产品的质量和性能。

本文将针对镁合金压铸技术设备工艺缺陷进行分析，并提出相应的对策，以期提升镁合金压铸产品的质量和性能。

1. 气孔问题及对策气孔是镁合金压铸过程中常见的缺陷之一，主要是由于气体在压铸过程中被困于铸件内部或者与熔体发生反应产生气泡所致。

气孔的存在会降低产品的机械性能，并且对表面质量和涂装性能也会产生负面影响。

针对气孔问题，可以采取以下对策： - 提高熔体的氧化还原性：通过添加合适的气体剂或添加剂，增加熔体的还原能力，减少气泡产生。

- 优化冷却系统：合理设计冷却系统，控制压铸过程中的温度变化，减少气泡形成的机会。

- 改进模具设计：优化模腔结构，减少气体的积聚和滞留，提高熔体的流动性，减少气孔产生。

2. 热裂纹问题及对策热裂纹是镁合金压铸过程中另一个常见的缺陷，主要是由于熔体凝固过程中温度梯度产生的应力导致的。

热裂纹会使产品的强度和韧性降低，并且也对修复和加工造成困难。

针对热裂纹问题，可以采取以下对策： - 控制铸件的壁厚和几何形状：合理设计铸件的壁厚和几何形状，减少熔体凝固过程中的温度梯度，降低应力的产生。

-控制铸造温度和冷却速率：通过调整熔体的温度和冷却速率，控制凝固过程中的温度梯度，减少应力的产生。

- 采用合适的合金配比：选择合适的镁合金配比，使其具有较低的热膨胀系数和较高的热导率，减少热应力的产生。

3. 表面缺陷问题及对策在镁合金压铸过程中，还常常出现一些表面缺陷，如划痕、氧化和烧结等问题。

这些缺陷不仅影响产品的外观质量，还可能导致产品的腐蚀和失效。

针对表面缺陷问题，可以采取以下对策： - 控制模具表面的清洁度：保持模具表面的清洁，避免污染物和异物附着在铸件上，减少缺陷的发生。

az91镁合金激光表面熔凝处理的微观组织变化

az91镁合金激光表面熔凝处理的微观组织变化AZ91镁合金是一种常用的镁合金，因具有良好的机械性能、导热性能和耐腐蚀性能而被广泛应用于航空、汽车、电子、船舶等领域。

然而，由于镁合金表面易于氧化和腐蚀，影响其使用寿命和性能。

为解决这一问题，激光表面熔凝处理技术被应用于AZ91镁合金，能够改善其表面性能，增强其耐腐蚀性和耐磨损性能，提高其使用寿命。

本文将就AZ91镁合金激光表面熔凝处理的微观组织变化进行探讨。

AZ91镁合金表面经过激光熔凝后，其微观组织变化主要体现在三个方面：表面液化区、熔体区和热影响区。

表面液化区即为经过激光熔凝处理后的表面部分。

由于激光能量的作用，表面部分出现了基体的液化，产生了相对较深的微米级液化区。

熔体区是指周围的凝固结晶区域，这部分区域的微观组织多为非晶态或亚晶态结构，因其具有无序结构和较高的活性元素含量，容易发生化学反应，造成氢的吸收和脆性破坏等隐患。

热影响区是指表面熔凝处理后的基体材料经历了不同程度的热影响，导致其微观组织发生了一定的变化，主要是晶粒尺寸变细、变形和严重的应力积累等。

表面液化区是影响AZ91镁合金表面性能的重要因素。

研究发现，激光熔凝处理还原了AZ91镁合金表面粗糙度，使表面质量得到了提高，表面液化区的致密度提高，表面硬度明显增强，耐磨性得到了提高。

表面液化区具有更细小的晶粒、更活跃的晶界和更多的过饱和度氧化物，因此表面液化区具有更高的耐腐蚀性和耐磨性能。

熔体区的存在会对AZ91镁合金的性能造成不利影响。

研究发现，熔体区的显微组织主要是非晶态或亚晶态结构，容易发生化学反应，在含有水蒸气和其他电离物质的环境下会发生氢的吸收和脆性破坏。

为了避免熔体区带来的隐患，需要采用合适的技术手段进行处理，如控制参数使熔化深度减少或减少激光能量密度，防止表面产生过多的熔体区。

热影响区是指激光熔凝处理后的AZ91镁合金中表面与基体交界处的区域。

该区域的显微组织主要是粗大的晶粒，具有变形和应力积累现象。

AZ91D镁合金电子设备耐腐蚀性复合表面处理工艺技术

AZ91D镁合金电子设备耐腐蚀性复合表面处理工艺技术汤曹勇【摘要】镁合金耐腐蚀性差,易氧化,严重影响了其使用寿命.针对镁合金单独零件的微弧氧化、钝化和镀镍等表面处理,开展了一系列防腐蚀性试验研究.结果表明:单独零件在先微弧氧化后油漆的复合表面处理方式下可通过GJB150A中规定的96 h盐雾试验考核.与镁合金单独零件相比,镁合金电子设备还会出现电偶腐蚀和间隙腐蚀的情况.因此,有针对性地开展了镁合金材料电子设备的防腐蚀性结构设计.结果表明:在采用微弧氧化、喷漆和Parylene气相沉积复合工艺表面处理的电子设备,成功通过GJB150.11A中规定的96 h盐雾试验考核.【期刊名称】《现代机械》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】4页(P9-12)【关键词】镁合金;电子设备;表面防护处理;防腐蚀;96 h盐雾试验【作者】汤曹勇【作者单位】西南电子技术研究所工程设计中心,四川成都610036【正文语种】中文【中图分类】TG1470 引言镁合金作为一种金属材料，与其它金属材料相比，镁合金具有：重量轻、比强度比刚度高、阻尼性能好、良好的电屏蔽性、易切削加工等显著特点[1-2]。

正是镁合金具有上述优异的性能，因而其在航空航天领域有着广泛的应用。

虽然镁合金具有重量轻、易加工等特点，但是它在电子设备中应用面临着一个急需解决的问题：耐蚀性差，容易在盐雾及湿热环境中发生腐蚀。

镁的电极电位极低，化学性质活泼，表层钝化膜疏松多孔、脆性大，因而极易发生腐蚀而影响其寿命，从而限制了镁合金的广泛应用[3-4]。

为了提高镁合金的耐腐蚀性能，一般采用化学转化、阳极氧化和涂漆等表面处理方法，起到一定的防护效果，但耐蚀性、耐磨性不够理想[5]。

单一的表面处理后镁合金表面氧化膜致密性不够，不能满足耐腐蚀性要求。

本文在综合各种表面处理的优劣，结合航空电子设备结构需求，采用微弧氧化、喷漆、Parylene气相沉积工艺相结合的方式，设计了一种通过GJB150A盐雾96 h试验考核的军用电子产品。

AZ91D镁合金表面激光熔覆Al+Al2O3涂层研究

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AZ91D镁合金表面激光熔覆Al-Si+Al2O3涂层

AZ91D镁合金表面激光熔覆Al-Si+Al2O3涂层Yao Jun a,b, G.P. Sun a, Hong-Ying Wang a, S.Q. Jia a, S.S. Jia a,∗摘要本文利用5千瓦的激光器在AZ91D镁合金表面进行了Al + Si + Al2O3（质量比为7:1:2）粉末涂层的激光熔覆研究。

对表面熔覆层的微观组织和相组成进行了分析，此外，对熔覆层的形态，以及熔覆层的Si和Al2O3颗粒体积分数和分布进行了研究。

详细测量了各激光参数下的表层的平均硬度。

结果表明表层的微结构硬度显著提高到210 HV0.05，高于基体的60–70 HV0.05，而且复合涂层表面的平均显微硬度随激光功率的增大而减小，并且在低功率下减小的更快。

虽然表面熔覆层的平均硬度保持不变，但是在一些区域有略微的波动，这主要是由于熔覆层中硬质颗粒的随机分布造成的。

最终通过实验确定了在AZ91D镁合金表面激光熔覆Al+Si+Al2O3涂层的最佳工艺参数，生成了结构均一并且具有高硬度的涂层结构。

关键词：激光熔覆；涂层；参数；显微硬度；镁合金1、引言在航空航天和汽车对轻量化材料需求量的增加，以及我们的研发人员年年专注于研究如何提高镁及其合金的强度、以及其降低密度（从1.74到1.85克每立方厘米），和35%相比，铝基合金是小于65%的钛合金。

然而，镁有一些不良特性，包括低的耐腐蚀性和耐磨性，抗蠕变能力差和高的化学反应活性，这限制了其许多应用。

镁的化学性质非常活泼，我们都知道当它与水或空气接触时，氢氧化物/氧化物就会在它表面层上形成。

解决这些问题的一个方法是对镁及其合金的表面进行涂层防护，通过激光表面处理技术来提高镁及其合金表面的机械和化学性能引起了人们的广泛关注。

激光表面处理技术包括激光相变，表面熔化（LSM），激光表面合金化（LSA）和激光表面熔覆（LSC）[ 9，12 ]。

在LSM下，基体表面性能由于微观结构的均匀化和晶粒细化而得到了改善。

半固态触变压铸AZ91D镁合金组织与性能的研究的开题报告

半固态触变压铸AZ91D镁合金组织与性能的研究的开题报告一、研究背景与意义随着轻量化技术的迅速发展，轻合金材料在汽车、航空航天、电子等领域得到了广泛应用。

其中，镁合金由于具有轻质、高强、耐腐蚀性好等优点，成为了轻量化领域的热门材料之一。

然而，固化过程中会出现缩孔、热裂等问题，对铸件的完整性和质量产生不利影响。

因此，在解决热处理时产生的问题方面，半固态铸造技术正在成为一种备受关注的技术。

半固态触变压铸技术具有高生产效率、低成本、铸造质量优异等优点，特别适用于生产轻质铸件。

二、研究内容及拟解决的问题本文将以AZ91D镁合金为研究对象，通过半固态触变压铸技术，控制材料的变形、温度等工艺参数，以期获得高强度、高塑性、低收缩率的铸件。

同时，本文还将研究半固态铸造过程中的组织演变规律、力学性能和断口形貌等问题，并进一步分析半固态触变压铸AZ91D镁合金的可行性和其未来的应用前景。

三、研究方法本文将采用实验方法，首先将AZ91D镁合金加热到固态和半固态状态，并通过触变压铸的方式制备铸件。

然后，分别进行金相、显微组织分析、力学性能测试和断口形貌分析，并将结果与常规铸造方式（如重力铸造、低压铸造等）进行对比分析。

最后，结合实验结果，探讨半固态触变压铸AZ91D镁合金的优缺点和未来的应用前景。

四、研究计划及预期成果本文的研究计划分为三个阶段。

第一阶段：通过材料选用和实验设计，确定半固态触变压铸工艺参数和试验方案。

第二阶段：采用实验与分析相结合的方法，研究半固态触变压铸AZ91D镁合金的组织演变规律和力学性能，并分析其断口形貌。

第三阶段：总结实验结果，探讨半固态触变压铸AZ91D镁合金的优缺点和应用前景。

预期成果为：对半固态触变压铸AZ91D镁合金进行深入探究，为轻量化材料的研究提供新的思路和方法，并为优化半固态铸造工艺提供理论和实验依据。

AZ91D镁合金粉末粒度分布对其选区激光熔化成形的影响

AZ91D镁合金粉末粒度分布对其选区激光熔化成形的影响作者：王金业常志鹏岳彦芳常宏杰杨光来源：《河北工业科技》2022年第01期摘要：為了解决AZ91D镁合金粉末选区激光熔化（SLM）成形过程中产生的烟尘问题，从粉末粒度分布的角度着手，将粉末筛分成不同规格，并按一定比例混合后进行SLM成形实验，探究其对成形过程烟尘产生的影响规律，在保证制件较高拉伸强度的条件下，找出烟尘产生量较少的粒度分布。

实验结果表明：镁合金粉末粒径分布对其SLM成形过程中产生的烟尘量有明显的影响作用;SLM成形相同的制件，20 μm以下的细粉末对烟尘的产生作用显著，适当增大大粒径粉末所占比例，能有效减少烟尘的产生量;同时，筛除20 μm以下的细粉末后，制件的抗拉强度提升了6%，大粒径粉末比例的增加，使得制件的抗拉强度有所降低，但这一影响并不显著。

研究结果所确定的优选粉末粒度分布区间，可为进一步减少SLM成形过程中的烟尘产生量、获得高性能镁合金制件提供方法创新和技术支撑。

关键词：有色金属及其合金;镁合金;选区激光熔化;粒度分布;烟尘;拉伸强度中图分类号：TH164 文献标识码：A DOI：10.7535/hbgykj.2022yx01011Abstract：Aiming at the problem of smoke generated in selective laser melting （SLM）process of AZ91D magnesium alloy powder，from the perspective of particle size distribution，different specifications of powder were sieved and mixed together in definite proportion to carry out the SLM experiments，which was used to study the influence law of the smoke generation in the forming processing and find out the optimal powder particle size distribution with less smoke under the condition of ensuring the higher tensile strength of the specimens.The experimental results show that particle size distribution of AZ91D magnesium alloy powder has an evident effect on the amount of the smoke generated in SLM process;when forming the same magnesium alloy specimens，the fine powder particle size below 20 μm has an o bvious effect on the generation of the smoke，and increasing the proportion of large-size powder appropriately can effectively reduce thesmoke.Meanwhile，the tensile strength of the magnesium alloy specimens is increased by 6% after removing the powder part icle size below 20 μm，and increasing the proportion of large-size powder can somewhat reduce the tensile strength of the AZ91D magnesium alloy specimens，but this effect is not obvious.The optimal distribution interval of the powder particle obtained in this study provides method innovation and technical support for further research on reducing the smoke in SLM forming process and gaining the high-performance magnesium alloy parts.Keywords：non-ferrous metals and their alloys;magnesium alloy;selective laser melting;particle size distribution;smoke;tensile strength镁及镁合金作为目前实际应用最轻的金属材料，其资源丰富，具有密度小、比强度/比刚度高、生物兼容性良好、铸造/切削加工性能良好和电磁屏蔽性能优异等诸多优点，被广泛应用在航空航天、国防军工、生物医疗、汽车工业、数码电子等多个领域[1-3]。

形变AZ91D镁合金重熔过程中共晶激活能研究

第37卷第2期稀有金属材料与工程 V ol.37, No.2 2008年 2月 RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING February 2008收到初稿日期：2007-10-15；收到修改稿日期：2007-12-01 基金项目：中国博士后基金资助项目（20060391005）作者简介：王武孝，男，1966年出生，博士后，副教授，西安理工大学材料科学与工程学院，陕西西安 710048，E-mail: wangwuxiao@形变AZ91D 镁合金重熔过程中共晶激活能研究王武孝1,2，邢建东1(1. 西安交通大学，陕西西安 710049) (2. 西安理工大学，陕西西安 710048)摘要：采用DSC 技术研究了SIMA 法制备半固态AZ91D 镁合金坯料过程中形变率与共晶熔化激活能的关系。

结果表明：形变AZ91D 镁合金内部存在位错、孪晶缺陷，合金的共晶熔化激活能随变形率的增大而变小，当形变率达到40%时，共晶熔化激活能下降很少；共晶熔化开始温度随变形率的增大略有下降。

关键词：镁合金；应变诱发熔化激活法(SIMA)；形变率；共晶熔化激活能；DSC中图法分类号：TG 146.4 文献标识码：A 文章编号：1002-185X(2008)02-0354-03AZ91D 镁合金由于具有较高的强度和良好的铸造性能，成为铸造镁合金中应用最为广泛的合金[1]。

半固态成形是在液固两相区成形，可以生产出近终形零件的先进成形技术。

它具有成形温度低，能源消耗少，凝固收缩小，模具使用寿命长等特点[2]，这使得半固态成形技术越来越受到了人们的重视。

采用半固态成形，半固态浆料的获得非常关键，制备半固态浆料的主要方法除机械搅拌法和电磁搅拌法外[3~5]，还有应变诱发熔化激活法(SIMA) [6,7]。

SIMA 法即把常规铸造所制备的具有普通树枝晶组织形貌的铸锭进行挤压、拉拔或压缩形变，然后再加热到半固态温度保温一定时间，使初生树枝晶转变为球状晶。

AZ91D镁合金等离子束重熔组织与性能

AZ91D镁合金等离子束重熔组织与性能崔洪芝;肖成柱;孙金全;杨红光【摘要】利用高能等离子束对AZ91D镁合金表面进行快速加热重熔处理,利用X 射线衍射、扫描电镜、电子探针等对重熔层的物相、组织结构和成分进行分析,通过摩擦和拉伸试验研究重熔层的耐磨性和强度.结果表明:等离子束重熔层的晶粒得到高度细化,晶粒为细小的等轴晶粒,尺寸为1～2 μm;物相组成仍然为α-Mg+β-Mg17Al12,但α-Mg相减少,β-Mg17Al12增加,且β-Mg17Al12相的分布更加均匀弥散；重熔层深度与等离子束的电流大小有关,电流越大,熔凝层越深；重熔层的显微硬度(105～125 HV0.1)明显高于基体的显微硬度(60～70 HV0.1),拉伸断口细致,有塑性变形痕迹以及由细小均匀韧窝组成的纤维状的撕裂痕,也有明显的晶粒拔出痕迹,等离子重熔处理有利于提高AZ91D镁合金的表面耐磨性和强度.%The plasma-remelting layer on the surface of AZ91D magnesium alloy was obtained by high energy density plasma beam treatment. The microstructure, composition, wear resistance and intensity of the plasma-remelting zone were characterized by X-ray diffractometer (XRD), scanning electron microscope (SEM), electron probe X-ray microanalyser (EPMA), friction tester and tension tester, respectively. The results show that the plasma-remelting layer is still composed of α-Mg and β-Mgl7Al12 with fine texture. The crystalline grains are equiaxial with size of 1-2 um. However, the content of a-Mg decreases while β-Mg17Ali2 increases, whose distribution becomes more uniform. The depth of the plasma-remelting zone depends on the current intensity of the beam. The larger the current is, the deeper the depth is. Compared with 60-70 HVo.i of thesubstrate, the microhardness of the remelting layer reaches up to 105-125 HV0,. The tensile fracture is fine with plastic deformation trace. The tiny evenly fibroid tearing trace forms dimple and there are obvious grain uproot trace. The plasma remelting treatment is helpful to improve the wear resistance and intensity of the surface of AZ9 ID magnesium alloy.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2012(022)004【总页数】6页(P1000-1005)【关键词】镁合金;等离子束重熔;细晶强化;固溶强化【作者】崔洪芝;肖成柱;孙金全;杨红光【作者单位】山东科技大学材料科学与工程学院,青岛266950;日照钢铁控股集团有限公司,日照276806;山东科技大学材料科学与工程学院,青岛266950;山东科技大学材料科学与工程学院,青岛266950【正文语种】中文【中图分类】TG146.2镁合金因其密度小，比强度和比刚度高，减震和降噪性能好，尺寸稳定等优点备受汽车工业与航空工业的青睐[1]。

AZ91D镁合金等离子表面改性研究的开题报告

AZ91D镁合金等离子表面改性研究的开题报告一、研究背景AZ91D镁合金是一种轻质高强度合金，其密度仅为铝的2/3，却有着比铝更高的强度和刚度。

然而，AZ91D镁合金在空气中容易受到氧化而产生表面氧化层，其致密性较差，导致该合金的耐腐蚀性和机械性能下降，在实际应用中受到一定限制。

因此，对AZ91D镁合金表面进行改性，改善其表面性能，提高其使用寿命和应用范围，具有重要意义。

二、研究目的本研究旨在通过等离子体表面改性技术，对AZ91D镁合金表面进行改性，改善其表面性能，提高其耐腐蚀性和机械性能，增加其使用寿命和应用范围。

三、研究内容和方法（1）研究内容①对AZ91D镁合金进行表面处理；②对处理前后的AZ91D镁合金进行表面形貌、组织结构、化学成分和性能测试；③对表面处理后的AZ91D镁合金进行储存和腐蚀试验。

（2）研究方法实验采用等离子体表面改性技术，通过在AZ91D镁合金表面产生等离子体反应，改善其表面性质。

采用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等方法研究处理前后的AZ91D镁合金表面形貌和组织结构的变化，使用能谱分析（EDS）分析表面化学成分，利用拉伸试验和硬度测试等方法评估表面处理后AZ91D镁合金的力学性能和耐腐蚀性。

四、预期成果本研究通过等离子体表面改性技术，对AZ91D镁合金表面进行改性，提高其耐腐蚀性和机械性能，增加其使用寿命和应用范围。

预期实现以下成果：①对AZ91D镁合金表面进行改性，得到表面性能更优异的AZ91D镁合金；②优化等离子体表面改性工艺参数；③建立AZ91D镁合金表面改性的理论模型；④产生具有一定理论和应用价值的结论和建议。