睢宁县供应高强镁合金材料供应高强镁合金材料
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镁合金具有低密度、高比刚度和比强度、良好的减震性能和电磁屏蔽性能、易加工、构件尺寸相对稳定、环保等优点,广泛应用于汽车、航天航空、通讯电子等领域。新能源汽车和5G通讯关键部件的轻量化对镁合金材料的性能和成形技术提出了更高的要求,而现有镁合金材料及其成形技术不能完全满足需求,因此有必要开展高强、高导热以及铸造工艺性能的新型压铸稀土镁合金的开发。AZ91D是常用的商业压铸镁合金,由于良好的铸造性能和室温综合力学性能,常用来制作汽车方向盘、仪表盘、座椅、变速箱外壳等部件,但是其力学性能相对较差,限制了其更广泛的应用。稀土RE可以净化合金熔体,改善合金微观组织,提高合金室温及高温力学性能、耐腐蚀性能等,在AZ91D合金中添加适量的Ce、Nd、Pr、Y等稀土后,细化晶粒,析出Al-RE新相,减小β-Mg17Al12的尺寸,提高力学性能和耐蚀性能等。这些研究主要为稀土对AZ91D合金力学性能或耐蚀性能的影响,而包含导热性能和流动性能的综合性能研究则少有报道。为此,本研究在优化的工艺参数下传统压铸获得AZ91D和AZ91D-1.11Nd两种合金试样,分析压铸态微观组织,对比其压铸态拉伸力学性能、硬度、导热性能以及流动性能,为拓宽高强高导热压铸镁合金应用提供技术支撑。
镁合金凭借其低密度、高比强度、高比模量、良好的导热导电性、的电磁屏蔽性和减震性、易于回收等优势,在航空航天、武器装备、3C民用、汽车等领域有的应用前景。
然而镁合金存在强度低、耐腐蚀性差、成型性能差、成本高昂等特点,严重阻碍了镁合金的推广和应用。
近日,中铝轻研在镁合金领域取得突破性进展,解决了镁合金板材在变形过程中的组织调控问题,工业化实现镁合金的超细晶化,成功制备出兼顾强度与塑性的高强韧镁合金,让以镁代钢成为可能。
该镁合金的抗拉强度超过400MPa,屈服强度高达360MPa,同时延伸率达到了13.9%。
众所周知,凝固过程中形成的第二相,不仅对铸态合金的组织和力学性能有显著影响,而且对其进一步的加工性能(挤压)和终性能(热处理)也有显著影响。因此,改变镁合金中第二相的形态、分布和尺寸是至关重要的。目前关于第二相粒子调控的研究较多,包括TiC、AlN、Mg2Si、TiB2等。如Xiao等报道了Sb改性Mg2Si/AZ91复合材料中Mg2Si的改性机理。Li等人研究了加入Eu后Al-Si合金晶Si的改性。超声处理、快速凝固、机械加工、热处理等多项研究和技术取得了显著进展。上述方法,均能有效调控第二相颗粒,但复杂、成本高、产业化难度。Xue等人指出了La掺杂AZ80-Ce镁合金中Al-RE管状相的形成机理。通过掺杂相邻的稀土元素La,发现了一种调节Al-Ce相形貌的新方法,La原子可以取代Al-Ce相中的Ce原子,增加其生长表面,改变其生长速率。本研究为第二相的调控提供了新的思路,为镁合金的强化增韧提供了理论依据和参考。
它不仅具有高强度,而且其刚度也较好,这使得它在一些对结构刚度要求较高的应用中表现出色。
它具有较高的强韧性,即在承受一定载荷的情况下不易发生断裂或变形,这使得它在高应力场合下表现出色。
由于镁合金的低密度特性,使用它可以大幅降低结构重量,进而减少能源消耗、提高运载能力,具有显著的节能环保效果。镁合金的加工性能良好,易于进行切削、钻孔和车削等加工操作,有利于制造复杂形状的零部件。
镁合金可以通过压铸、挤压、锻造等多种成型方法,实现复杂形状零部件的大规模生产。镁合金在高温下依然具有良好的塑性和抗变形性,有利于热加工和成形。
科学家和工程师通过添加合金元素或进行表面处理等方式,有效改善了镁合金的腐蚀性能,使其适用于更广泛的应用场景。
镁合金是一种环保材料,它可以与环境中的氧气和水进行反应,生成氧化镁和氢气,不会产生对环境有害的废弃物。镁合金具有很好的可回收性,对于节约资源和保护环境具有积极意义。
它作为轻量高强的未来材料之选,具有诸多优势,包括高强度与轻量化优势、良好的加工性能和成型性,以及其耐腐蚀性与环保特点。
这些优势使得镁合金在航空航天、汽车工业和医疗设备等领域拥有广泛的应用前景,同时也为材料科学领域的研究者带来了新的挑战和机遇。