镁合金材料的研究进展与发展趋势

比较系统地综述了镁合金材料的研究开发概况、熔炼技术与铸造成型技术，分析了几种新型镁合金材料存在的主要问题，并指出了超塑性镁基合金、镁基大块非晶、镁基复合材料以及镁基贮氢材料是开发镁合金材料潜在性能的发展趋势。     

编者按:结构与功能镁合金专刊

       镁合金有诸多优良性能如高比强度，良好的铸造性能及阻尼性能， 作为轻量化结构材料在交通运输业及航空业有广泛的应用前景。为了拓宽镁合金的应用前景，过去在如何进一步提高镁合金的高温性能和如何进一步改善镁合金的室温塑性与成型性方面进行了大量的研究。镁合金除了在结构方面的应用外，它们也可被开发为功能材料应用于相关领域。基于镁合金自身的腐蚀特点、良好的生物相容性与人体骨骼相近的弹性模量，其被研究开发为可降解医用材料应用于体内。除医疗方面的功能性应用外，镁合金在作为电池阳极材料和储氢材料方面也表现出巨大的潜在应用前景。       遗憾的是镁合金还存在几个方面的应用瓶颈，如室温塑性及成型差、形变不对称性、强度低。作为潜在医疗植入降解材料，其降解速度又过快。为了解决这些问题， 促进镁合金的广泛应用， 开发高性能镁合金结构材料及其功能材料已成为当前材料科学、生物科学及能源领域的研究热点。       因此，为了解镁合金开发及其应用方面的最新进展及考虑到进一步拓宽镁合金应用的重要性，我们推出了就镁合金开发、加工工艺、合金的表面处理、及作为储氢材料的专刊。本专刊共收录了17篇论文，包括1篇镁合金表面处理综述及16篇研究论文。希望通过本专刊收录的论文能够帮助相关研究人员对镁合金作为结构材料及功能材料的研究进展方面有综合全面的了解。     

镁合金材料的应用及其加工成型技术

综合介绍了镁合金材料的基本性能、产品优越性和典型产品的应用,着重分析讨论了镁合金材料加工成型技术和存在的问题,以及我国镁合金材料研究和应用的发展现状。并就镁合金材料的应用前景、开发潜力和尚需解决的问题等方面进行了探讨。     

镁合金开发研究的动态与发展

本文节选自《镁合金及其成形技术的国内外动态与发展》一文，该文章综述了耐热镁合金、耐蚀镁合金、高强高韧镁合金、变形镁合金等高性能镁合金材料的最新发展，镁合金压铸、半固态铸造、挤压铸造、超塑性、冲锻等成形技术的最新开发研究成果。     

AZ31B镁合金I型材室温弯曲成型研究

由于镁合金AZ31B材料在拉伸与压缩时的力学性能差异,使AZ31B型材在室温下成型规律很难掌握.文章以AZ31B镁合金I型材为研究对象,通过对I型材弯曲过程的数值分析,研究了I型材成型过程与加强筋的高度与厚度的关系,同时对成型过程中的受力、回弹现象及翘曲做了深入的分析,得出了对工程有实用性的结论,可以指导工程实际.     

稀土镁合金的研究状况

镁合金是最轻的金属结构材料,而稀土的加入对改善其组织、起燃温度、耐腐蚀性、力学性能特别是高温性能具有重要作用.近几年,有关稀土镁合金国内外均做了相当多的研究,随着节能与环保要求的日益迫切,镁合金的研究与应用也越来越得到重视.本文介绍了近年来国内外稀土镁合金的研究开发状况.     

高强度变形镁合金ZK60的研究现状

镁合金因其具有很高的比强度、良好的铸造成型性、优越的阻尼吸震降噪性能、电阻屏蔽性能等诸多优点而受到广大材料工作者的强烈重视,而ZK60镁合金则是高强度变形镁合金中性能最为优越的合金之一.文章综述了ZK60合金发展历史、组织研究现状、力学性能研究现状、表面处理研究现状、应用现状以及合金元素和微量元素对ZK60合金组织和性能的影响.在此基础上,提出了改善ZK60镁合金组织性能的方向和途径,并对其表面处理和应用现状做了分析和展望.     

选区激光熔化成型镁合金构件关键技术综述

选区激光熔化成型镁合金构件性能优异且个性化程度高,在工业生产、生物医疗等多个领域具有重要应用意义。首先,对选区激光熔化成型镁合金技术的基本原理与技术特点进行了简要阐释;其次,基于选区激光熔化成型镁合金技术的国内外研究现状,将目前已有研究成果与尚未解决的技术问题进行归纳与总结;再次,对选区激光熔化成型镁合金关键技术进行分析,对主要技术难点及其解决方案进行综述;最后,对选区激光熔化成型镁合金发展趋势进行探讨,指出今后可在以下方面进行深入研究:1)优化现有工艺参数与成型仓风道等机械除尘结构,通过主动抑尘与被动抑尘相结合的方法提高成型质量;2)通过工艺调控减少成型缺陷,制备高性能镁合金构件;3)优化粉末筛分结构,提高成型安全性。     

变形镁合金的研究及开发

综述了变形镁合金材料的力学性能和应用领域,介绍了变形镁合金材料加工技术的发展方向,较系统地介绍了镁合金塑性加工技术以及镁合金的开发应用领域和前景,认为变形镁合金将成为重要的商用轻质结构材料。     

基于田口法的AZ61A镁合金热挤压圆管成型工艺参数优化

为减小AZ61A镁合金圆管成型的生产成本,采用田口法对AZ61A镁合金圆管成型热挤压实验进行了工艺参数优化。以挤压载荷最小为评价标准,分析了材料加热温度、主缸末速度、主缸初速度、润滑剂对挤压载荷的影响。基于工艺参数对挤压载荷的信噪比,获得了最优工艺参数组合。结果表明,材料加热温度对挤压载荷的影响最大,其次是主缸末速度。优化后的工艺参数组合为:材料加热温度400℃、主缸初速度为2mm/s、主缸末速度0.5mm/s、润滑剂为氮化硼。     

太原理工大学与富士康合作取得实质性进展

太原理工大学——富士康材料研发中心组建一年多来不断充分完善，并在此基础上于2004年10月组建成立了太原理工大学镁合金研究与开发中心。目前基本上按照太原理工大学——富士康材料研发中心的模式运行。     

镁合金在大气环境下腐蚀与防腐蚀方法研究现状

镁合金是应用范围越来越广泛的轻金属材料,但是由于镁及镁合金本身的物理性能,腐蚀问题成为阻碍镁合金推广及应用的一个重要问题。镁合金在大气中的腐蚀主要取决于大气的湿度与污染程度,腐蚀形成的氧化膜疏松使腐蚀加剧,并且会阻碍表面处理的进行。为了拓宽镁合金的应用领域,其腐蚀问题成了一个研究热点,一方面是从镁合金材质的本身着手,开发更耐腐蚀的镁合金,另一方面就是进行适当的表面处理。     

镁合金着色技术研究进展

镁是最轻的金属结构材料之一,长期以来只少量应用于航空航天等军事工业,被称为＂贵族金属＂,对镁合金进行研究和开发一直是科学家探讨的课题。本文主要讲述了传统的镁合金表面着色技术和微弧氧化着色技术原理,发展和存在的问题。     

镁合金材料研究

镁合金材料有高的比强度，比刚度，优异的阻尼减震，电磁屏蔽等性能，是高新技术行业的理想材料之一，本综述了镁合金材料常用的制备方法，组织与性能和应用现状，展望了未来镁合金材料的发展方向。     

耐热镁合金的研究进展

镁合金材料在航空、航天、高端装备制造及汽车等领域得到了广泛的应用,但在其服役过程中存在着耐高温差的问题。本文综述了含铝元素与不含铝元素两大类耐热镁合金的研究进展。在含铝耐热镁合金中,混合稀土元素的添加可改善材料的综合力学性能;添加碱土元素可起到提高其阻燃及细化晶粒等作用;添加第Ⅳ/Ⅴ族元素能明显的改善镁合金的高温力学性能。在不含铝耐热镁合金中,添加稀土元素同样可得到综合性能优异的镁合金材料;Mg Th、Mg Ag系镁合金具有很好的抗高温蠕变性能。随着耐热镁合金合金化和微合金化的深入研究,将对该系列新型镁合金材料的新技术开发与应用提供重要的理论依据,同时也为镁合金提供更广阔的发展前景。     

利用表面纳米化技术改善AZ31镁合金的弯曲性能

镁合金因为其低密度和高比强度,成为新一代的结构材料。对比钢铁和铝合金,镁合金板材的弯曲成型性能相对较差。对于如何提高其成型性能成为了近年来的研究重点。表面纳米化是一种有效提高镁合金强度和表面硬度的手段,然后镁合金在表面纳米化之后,其塑性会明显降低,从而影响成型性能。 本文通过超声喷丸的方式,在镁合金的表面制备了不同厚度（51–145 μm）的纳米层,研究了表面纳米化之后的AZ31镁合金板材的V型弯曲性能。通过研究发现,双面纳米化处理的镁合金表现出和未处理相近的弯曲性能。同时,单面处理的板材表现出优于未处理板材的弯曲性能。当纳米层在弯曲过程中位于单侧处理的板材的内测,其改变了板材中性层在弯曲过程中的外移趋势,从而提高了弯曲性能,研究表明这种提高是非常有限的。在超声喷丸5 min处理的板材中,其中性层偏移最少,更厚的纳米层使得中性层偏至板材内测,从而降低弯曲性能。当纳米层在弯曲过程中位于板材的外层时,板材的弯曲性能也得以提高并且提高程度随着纳米层厚度的增加而增加。这是因为纳米材料在弯曲过程中导致了应力应变的再分布。在板材外层增加纳米层后,其弯曲顶端得到了应力更大应变更小的一种分布情况,而这种分布有利于纳米化后的板材的弯曲,从而阻止了裂纹的产生,提高了弯曲性能。     

镁及镁合金植入性医疗器械的应用研究进展

镁及镁合金作为生物医用材料具有优异的力学性能和生物相容性,可自主完全降解,而且资源丰富、易于加工成型。本文综述了镁及镁合金植入性医疗器械在骨科和心血管领域的应用现状和最新研究进展,认为目前在临床存在的主要问题是体内耐腐蚀性较差和降解速度未得到有效的控制,未来应向提高耐腐蚀性、控制降解速度等方面发展,有望在临床上得到更广泛的应用。     

塑料成型技术的发展趋势

据了解,塑料成型加工技术开发总趋势,是对已有原材料成型加工技术潜力最大限度挖掘。一是根据对原有加工技术的基本评价,通过简化工序、节省能耗、原料配方的最佳选择、复合化及与其他材料一体化加工等措施达到高性能和降低成本的目的。二是开发适合物料的成型加工法,采用高晶化、分子定向等成型加工方法。三是相接技术的研究,采用与其他成型加工技术组合的加工方法,如注射压缩法、挤出压缩法等。四是研究开发和进一步完善新成型技术,如气体辅助成型、高空洞成型、超声波加工技术、注射—压缩、热成型技术、高焊接强度加工技术、高中空注射…     

苏州世好建材新技术工程有限公司

苏州世好建材新技术工程有限公司的前身是中国华能技术开发公司下属苏州华能建材厂，是在八十年代时为解决中国华能集团下属电厂粉煤灰问题而专门成立的研究机构，主要是进行大掺量煤灰墙体材料的成型工艺、设备及终端产品的研究开发，至今已有十多年时间。     

基于第一性原理的镁合金合金相及固溶体研究进展

镁合金作为轻质的金属材料,具有广阔的应用前景,发展先进镁合金已成为当前的研究重点之一。第一性原理计算为开发和设计新型镁合金提供了一种经济高效的方法。基于第一性原理方法,综述了镁合金合金相及固溶体的研究现状,主要对晶体结构、弹性常数、弹性模量及广义层错能等的第一性原理研究进行了介绍,讨论了合金元素以及相结构对镁合金力学性能的影响。阐明第一性原理计算方法在镁合金研究中的重要作用,为新型镁合金成分设计及开发高性能镁合金提供参考。