慈溪生产高强镁合金材料供应高强镁合金材料
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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。
研究者通过掺杂相邻RE元素调节RE第二相的新思路,通过添加不同含量的Dy元素对MgSnGd相进行了修饰。结果表明,Dy能有效改善MgSnGd晶粒的形貌和分布,减小α-Mg基体的尺寸,从而开发出综合力学性能优良的新型Mg-8Zn-1Mn-3Sn-Gd-Dy (ZMT813-Gd-Dy)合金。据目前所知,还没有关于Dy改性MgSnGd颗粒的报道。研究者通过扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、场发射电子探针(EPMA)、透射电镜(TEM)和力学试验,系统研究了MgSnGd第二相调控机制及其对挤压态合金动态再结晶(DRX)行为的影响。此外,研究者还详细讨论了MgSnGd相的Dy改性机理及其对铸态和挤压态ZMT813-1.2Gd合金组织和力学性能的影响。
镁合金的密度较低,约为铝合金的2/3,钢铁的1/4,因此它是一种非常轻量化的材料,适用于那些对重量要求较高的应用。
它在轻量化的同时具有较高的强度,使得它在许多工程领域可以代替传统材料,提高结构的强度与稳定性。
它具有的导热性和导电性,适用于一些需要散热或导电性能的应用,电子设备或汽车零部件。
它具有较高的比强度,即单位质量下的强度较大,使其成为航空航天、汽车工业等领域轻量化设计的理想选择。
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。