超轻镁锂合金熔炼工艺研究

镁锂合金是目前最轻的金属结构材料,因其低密度、高比强度和高比刚度等突出优点,在航空航天、武器装备、汽车等领域具有广阔的应用前景。但是要实现超轻镁锂合金的大规模应用,必须解决其熔炼困难的问题。本工作对目前的铸造镁锂合金熔炼工艺进行研究,以Mg-8Li-3Al-3Zn-1Y为研究对象,采用SF 6气体保护浇铸空冷、覆盖剂表面保护炉冷、覆盖剂全面保护炉冷、覆盖剂+Ar气保护浇铸空冷和真空感应熔炼+Ar气保护浇铸炉冷五种熔炼工艺来制备镁锂合金,对比研究五种熔炼工艺制备镁锂合金的效果及力学性能分析,总结各种熔炼工艺的优缺点。本研究对获得完整、无缺陷、组织优化和高性能的铸造镁锂合金,以及优化镁锂合金的规模化生产和制备工艺,具有重要的指导和借鉴意义。

Cu含量对Mg-Zn-Ca合金组织和性能的影响

为了开发适合生物医学应用的可降解镁合金,采用真空铜模铸造法制备了直径为6 mm的Mg_(66)Zn_(30-x)Ca_(4)Cu_(x)(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)系列梯度合金。采用X射线衍射仪(XRD)、(DSC)、扫描电镜(SEM)分别对样品的相结构、热稳定性和形貌进行了表征;同时,采用万能拉伸试验机和电化学工作站分别对样品的压缩性能和耐腐蚀性能进行了测试。结果表明:直径为6 mm的棒状样品的表面为非晶态,内部为晶态;随着Cu含量的增加压缩断裂强度逐渐提高,耐腐蚀性能逐渐降低。

均匀化退火对ZM21镁合金组织的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析等方法,研究了均匀化退火对ZM21镁合金组织的影响。结果表明:ZM21合金铸态组织中存在偏析,Zn等溶质元素富集到晶界处;ZM21镁合金中的化合物随着退火温度的提高而减少,693K保温10 h为ZM21较优的均匀化退火工艺;均匀化处理后,ZM21镁合金中含有MgZn相、MnZn3相和Mn单质相,其中Mn单质相是由过饱和α-Mg固溶体析出的,MnZn3相是由Zn和Mn原子通过高温长时间扩散结合生成的。