鎂動力 http://www.genzaidadi.com -鎂網-鎂行業信息平臺 Mon, 06 Dec 2021 06:43:34 +0000 zh-CN hourly 1 https://wordpress.org/?v=5.3.2 哈工程Scripta、MSEA:基于晶界偏聚和位錯調控開發低合金高強塑鎂 http://www.genzaidadi.com/mg/21051.html Mon, 06 Dec 2021 06:43:34 +0000 http://www.genzaidadi.com/?p=21051 鎂合金作為最輕的金屬結構材料,在航空航天、武器裝備、汽車、3C電子等領域具有巨大的應用潛力。然而,高強度和高塑性難以協調一直是限制鎂合金廣泛應用的主要阻礙。目前,開發的典型高強/超高強鎂合金是高稀土含量的時效型變形鎂合金,合金的強化主要源于納米沉淀、細晶結構以及強織構。這類合金的高強度通常伴隨著低塑性,此外高稀土含量也意味著高成本和高密度。因此,在低合金化條件下制備高強塑性鎂合金逐漸成為研究的熱點。

近期,哈爾濱工程大學的張景懷課題組綜合利用晶界偏聚和位錯調控開發出低合金化高強塑性細晶鎂合金。相關論文分別以“Developing a low-alloyed fine-grained Mg alloy with high strength-ductility based on dislocation evolution and grain boundary segregation”和“Significantly enhanced grain boundary Zn and Ca co-segregation of dilute Mg alloy via trace Sm addition”為題發表于Scripta Materialia和Materials Science & Engineering A。

論文鏈接:

https://doi.org/10.1016/j.msea.2021.142259
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.114414

目前,已有一些研究通過調節變形工藝(例如擠壓溫度和擠壓速度)在擠壓過程中獲得理想的微觀結構(即具有適當位錯密度的細晶結構)從而制備低合金化高強塑性鎂合金。事實上,在擠壓過程中直接獲得如此理想的微觀結構很困難。然而如果只是通過擠壓實現高強度(低塑)要相對容易的多。例如,可以通過低溫低速擠壓工藝引入高密度位錯和細晶組織獲得超高強度。而這類合金塑性的提高可以考慮后續退火調控位錯密度。但這里有一關鍵問題值得注意,通過后續退火調控細晶鎂合金中位錯時也很容易引起晶粒的顯著長大,可能導致塑性顯著增加,但強度急劇下降因此,如果能夠抑制退火調控位錯過程中的晶粒生長,有望為開發低合金化高強塑性鎂合金提供一種簡便易行的新方法。

晶界元素偏析是抑制退火過程中晶粒長大的有效手段。因此,研究人員首先對如何提高晶界偏聚水平進行了探索。為準確研究晶界偏聚及其影響,研究者對實驗進行了精心設計,排除其他因素的影響,包括初始晶粒尺寸、織構、晶界類型以及第二相,基于負混合焓和最小化晶界位錯彈性應變原則,發現了添加微量RE元素可以顯著提高鎂合金中常用元素(Zn和Ca)的偏聚濃度,有效抑制退火過程中的晶粒長大(圖1)。另外,也證實晶界偏聚濃度的增加可以提高擠壓合金的屈服強度。利用微量稀土元素添加提高晶界偏聚水平,為設計和開發低合金化高性能鎂合金提供了新思路。(MSEA831 (2022) 142259)

圖1 (a) 無稀土鎂合金和 (c) 含微量稀土鎂合金的晶界偏聚含量; (b) 無稀土鎂合金和 (d) 含微量稀土鎂合金在相同退火條件下的晶粒長大情況;(e)不同退火狀態下含/不含稀土鎂合金的屈服強度。

基于以上晶界偏聚研究,研究者通過合金化設計結合低溫低速擠壓+退火工藝,綜合利用晶界偏聚和位錯調控,提出一種開發低合金化高強塑性鎂合金的新方法。首先,采用低溫低速擠壓工藝制備出超高強度低合金化Mg-2Sm-0.8Mn-0.6Ca-0.5Zn(wt%)合金,該擠壓合金屈服強度達到453MPa,但塑性較差(延伸率僅3.2%)(圖2),超高的強度主要源于擠壓過程中形成的含有高密度殘余位錯和納米錳沉淀的細晶結構。然后,協同考慮位錯回復、靜態再結晶和晶粒生長等因素,采用350°C作為退火溫度,退火15分鐘后的合金(HT15合金)表現出高強度和高塑性的優異組合,其中,屈服強度為403MPa,伸長率為15.5%(圖2)。退火合金仍然能保持相當高強度的關鍵在于Sm/Zn/Ca元素的晶界共偏聚有效抑制退火過程中的晶粒生長(圖3);另一方面,退火過程適當降低了位錯密度,特別是不可動S-<c+a>位錯向晶界的演化,是退火合金塑性顯著提高的重要原因(圖2)。(Scripta Mater. 209 (2022) 114414)

圖2 擠壓態合金和退火15min合金(HT15合金)的微觀組織和力學性能。

圖3 HAADF圖像和對應的EDS能譜圖顯示(a)大角度晶界的元素偏聚和(b)位錯的無偏聚現象。

來源: 材料科學與工程

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萬豐鎂瑞丁獲重慶科技進步獎一等獎 http://www.genzaidadi.com/mg/21049.html Mon, 06 Dec 2021 06:42:19 +0000 http://www.genzaidadi.com/?p=21049 萬豐奧特控股集團有限公司消息,日前,2020年度重慶市科學技術獎獲獎名單正式揭曉。萬豐鎂瑞丁新材料科技有限公司(“萬豐鎂瑞丁”)與重慶大學等單位共同完成的“鎂合金復雜和特種鑄件制備加工關鍵技術及應用”項目榮獲重慶市科技進步獎一等獎。

萬豐鎂瑞丁依托在鎂合金壓鑄領域領先的技術創新能力,承擔并成功開發了儀表盤支架、中控支架等一批大型薄壁復雜鎂合金鑄件,突破了制約鎂合金產業發展的鑄造塑性低、復雜鑄件缺陷多、成品率低等共性技術瓶頸,并實現了大規模應用。

來源:壓鑄商情

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2021年12月6日鎂錠報價 http://www.genzaidadi.com/mg/21046.html Mon, 06 Dec 2021 04:18:00 +0000 http://www.genzaidadi.com/?p=21046 【瑞道金屬網】12月6日原鎂(Mg9990)主產區主流報價:

府谷 40000-40500 元/噸
寧夏 40000-41000 元/噸
聞喜 41000-42000 元/噸
太原 41000-41500 元/噸

新的一周,因成交增多,鎂市再度上揚,主流的原鎂報價已經上漲到40000元/噸以上。從主產區鎂企的反饋情況看,從上周末起,下游加工企業的需求就一直呈現出上漲勢頭,近兩天廠家的合同簽單都 很多,有部分鎂企現貨也出現不足。市場人士表示,在今年最后一個月,環保檢查的力度會加強,近期的原鎂行情也將是繼續保持堅挺。

百川盈孚12.6鎂市場簡評:周初觀望博弈?鎂價盤整運行

12月6日,鎂錠市場價格上調,幅度1500元/噸,陜西地區99.90%鎂錠主流含稅報價40000元/噸,山西地區主流含稅報價40000元/噸。周初市場觀望氛圍濃厚,上周后期受環保消息刺激及實單價格跟進,市場報價上探至“40000”關口,今日價格盤整運行,與上周末價格持平。
后市預測,目前受環保政策加持及工廠庫存偏低影響,預計價格不易走跌,但因價格大幅走高下游觀望情緒愈加濃厚,預計價格繼續上漲動力亦不足,綜合判斷,本周市場價格持穩運行,有待關注環保政策及實際成交情況。截止當前,99.90%鎂錠含稅指導價陜西現匯39000-39500元/噸,山西現匯40000-40500元/噸,寧夏現匯39200-39700元/噸,新疆現匯38800-39300元/噸,中國產天津港口現金含稅離岸價6500-6600美元/噸。

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醫用鎂合金表面超疏水氟轉化膜的制備、降解及細胞相容性研究 http://www.genzaidadi.com/mg/21039.html Thu, 02 Dec 2021 06:44:59 +0000 http://www.genzaidadi.com/?p=21039 鎂及其合金具有與自然骨相近的密度和彈性模量,比強度高,生物相容性好,在人體中可降解并能刺激新骨再生,作為新型醫用可降解金屬植入材料已受到廣泛的關注。然而,鎂在人體體液環境中降解過快,易導致體內氫氣積聚和結構過早失效。近年來,國內外學者通過鎂合金成分設計、形變加工和表面改性等方法在一定程度上改善了鎂基植入材料的耐蝕性,減緩了其降解速率。然而,通常人體骨組織愈合需要12周至18周,如何穩定和控制鎂合金的降解速度,使鎂及其合金的降解速率與骨組織愈合速率相匹配,形成植入材料的梯度降解,以滿足骨科植入器械在服役期內必要的力學與形態學要求,是其在生物醫用領域獲得良好應用效果的前提條件,已經成為國內外學者關注和研究的重點。表面改性不影響鎂合金的強度,但是通過調整改性表面的成分和結構可控制其降解過程,延緩鎂合金的力學性能衰減,保持其在服役期間的力學性能,并可改善鎂合金的生物活性,是控制鎂合金降解過程的有效方法之一。近年來,研究者們采用多種方法在鎂合金表面制備了化學轉化膜、微弧氧化層、聚合物基涂層、磷酸鈣基涂層等來改善其耐蝕性。但到目前為止,如何滿足鎂合金骨種植體的梯度降解要求仍然是一個挑戰。

最近,重慶理工大學張春艷教授課題組采用兩步化學轉化法在鎂合金表面制備了微納米孔隙的MgF2/CaF2涂層,然后采用硬脂酸改性,形成疏水表面。研究表明,硬脂酸滲入CaF2層的微納孔隙中并形成硬脂酸鈣(Ca-SA),所得到的MgF2/CaF2/ SA涂層具有成分梯度,并明顯改善了化學轉化層之間的結合性能。該復合涂層降低鎂合金的腐蝕趨勢,延緩了其腐蝕過程。電化學阻抗譜顯示MgF2/CaF2/ SA涂層至內而外阻抗依次增大,表明該復合涂層還具有梯度降解的特性。骨髓間充質干細胞(BMSCs)24小時直接培養結果顯示,MgF2、CaF2和Ca-SA涂層對BMSCs均無毒性,MgF2涂層有利于細胞的粘附,能促進骨髓間充質干細胞的增殖,而CaF2和Ca-SA涂層不利于骨髓間充質干細胞的粘附。該研究結果對鎂合金表面改性和鎂合金植入材料的梯度降解研究提供了新的思路,有望推動鎂合金在組織缺損再生修復中的應用。

系統研究了制備過程中膜層的相組成(如圖1所示)、微觀形貌和成分分布(如圖2所示)。氟處理后鎂合金AZ31表面形成MgF2轉化膜,在飽和Ca(OH)2溶液中處理后,形成由片狀晶體組成的CaF2膜層,片狀晶體垂直于試樣表面交織生長,形成微納米孔隙結構。硬脂酸改性后,硬脂酸滲入到孔隙中形成機械咬合結構,且與CaF2反應形成硬脂酸鈣,進一步改善了CaF2和SA之間的結合性能。

圖 1 制備過程中試樣的 XRD 衍射圖 (a) AZ31 合金 , (b) MgF2 膜 , (c) MgF2/CaF2 復合轉化膜 , (d) MgF2/CaF2/SA 疏水復合膜層

圖 2 涂層的表面微觀形貌、斷面微觀形貌和成分分析 (a) MgF2 膜 , (b) MgF2/CaF2 復合轉化膜 , (c) MgF2/CaF2/SA 疏水復合膜層

重點研究了不同膜層的電化學腐蝕行為,如圖3所示。極化曲線顯示,超疏水復合膜層的自腐蝕電位和破鈍電位明顯高于鎂合金及其它膜層試樣,腐蝕電流密度較鎂合金試樣降低了近100倍。電化學阻抗譜顯示,鎂合金試樣的容抗弧半徑和阻抗模值在氟化處理、鈣化處理和疏水處理后依次增大,表明AZ31鎂合金的耐蝕性在每一步涂層制備后逐漸增強。此外,MgF2,CaF2和CaSA的溶度積Ksp(25℃)分別為6.4×10-9, 4.0×10-11 和2×10-20,Ksp(MgF2)>Ksp(CaF2)>Ksp(CaSA)。說明涂層在體液中的溶解速率由外向內逐漸增大,即超疏水復合材料涂層AZ31具有梯度降解的趨勢。但是,由于溶劑溶脹和涂層缺陷,涂層在浸泡過程中可能會發生剝落和局部腐蝕。因此,還需要進行體外浸泡實驗來進一步研究涂層的降解行為。

圖 3 鎂合金 AZ31 及其涂層試樣的極化曲線 (a) 和 EIS-Nyquist 曲線 (b)

本研究還探索了鎂合金及其表面膜層的細胞相容性,如圖4和圖5所示。熒光圖像表明,MgF2涂層上的骨髓間充質干細胞增多,呈典型的增殖形態。在CaF2和CaF2/SA膜層表面,大部分BMSCs受到抑制,細胞呈球形,說明粘附在CaF2和CaF2/SA膜層上的骨髓間充質干細胞受到抑制。在間接接觸條件下,CaF2和CaF2/SA超疏水膜層周圍的細胞與其他組無明顯差異,說明幾種膜層對BMSCs均無毒性。細胞和細胞偽足形態顯示,BMSCs附著在AZ31合金和MgF2膜層上,向多個方向擴散,呈現擴散形態。CaF2和CaF2/SA膜層表面的BMSCs圓潤,鋪展面積較小。AZ31合金表面和MgF2膜層表面的BMSCs偽足發達,彼此交叉形成網絡,說明BMSCs可以粘附在AZ31合金和MgF2膜層表面,能靈活移動以完成其功能。然而,在CaF2和CaF2/SA涂層上,骨髓間充質干細胞的偽足薄而稀疏,不利于細胞粘附。

圖4 BMSCs直接培養24小時后,細胞在樣品表面(直接接觸)和周圍(間接接觸)的熒光圖像

圖5 BMSCs直接培養24小時后,試樣表面細胞及其偽足的SEM形貌

綜上所述,本研究采用化學轉化和硬脂酸改性制備了超疏水MgF2/CaF2/SA復合膜層。SA擴散到CaF2涂層的微納米孔隙中,并形成硬脂酸鈣,改善了膜層的結合性能,降低了鎂合金的腐蝕趨勢和腐蝕速率,延緩了鎂合金的腐蝕,且該疏水復合膜層具有梯度降解的趨勢。MgF2、CaF2和CaF2/SA膜層對骨髓間充質干細胞(BMSCs)均無毒性。MgF2膜層有利于BMSCs的粘附,能促進其增殖;而CaF2和CaF2/SA則不利于BMSCs的粘附。

來源:JMA_CCMg

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“鎂合金復雜和特種鑄件制備加工關鍵技術及應用”項目榮獲重慶市科技進步一等獎 http://www.genzaidadi.com/mg/21036.html Thu, 02 Dec 2021 06:40:39 +0000 http://www.genzaidadi.com/?p=21036 11月19日,重慶市科學技術獎勵大會召開,2020年度重慶市科學技術獎揭曉。其中,150項成果獲獎,包括自然科學獎29項,技術發明獎6項,科技進步獎115項;一等獎32項、二等獎60項、三等獎58項。3家企業獲得企業技術創新獎。

由重慶大學等多單位聯合完成的“鎂合金復雜和特種鑄件制備加工關鍵技術及應用”項目榮獲重慶市科技進步獎一等獎(序號第一位)。

據悉,該項目主要完成單位是:重慶大學、重慶理工大學、重慶交通大學、萬豐鎂瑞丁新材料科技有限公司、山西銀光華盛鎂業股份有限公司、重慶博奧鎂鋁金屬制造有限公司、重慶長安汽車股份有限公司、重慶宗申巴貝銳拖拉機制造有限公司、重慶中鐳科技有限公司。主要完成人是:蔣斌、張丁非、潘復生、胡耀波、宋江鳳、楊艷、羅素琴、肖璐、郝曉偉、查建雙、劉波、黃光勝、楊琴、程仁菊、崔凱。

該項目圍繞鎂合金產業可持續發展需求,聯合開展了“固溶強化增塑”高塑性鑄造鎂合金設計、液相包覆活潑元素新型合金化技術、鎂合金新型晶粒細化技術、均勻充型控制、顯微疏松控制、熱裂控制等關鍵技術研究。萬豐鎂瑞丁、重慶博奧等公司依托在鎂合金壓鑄領域領先的技術創新能力,承擔并成功開發了儀表盤支架、中控支架等一批大型薄壁復雜鎂合金鑄件,突破了制約鎂合金產業發展的鑄造塑性低、復雜鑄件缺陷多、成品率低等共性技術瓶頸,并實現了大規模應用。

來源:重慶市人民政府

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2021年12月2日鎂錠報價 http://www.genzaidadi.com/mg/21033.html Thu, 02 Dec 2021 04:36:00 +0000 http://www.genzaidadi.com/?p=21033 百川盈孚12.2鎂市場簡評:環保消息提振 鎂價上探

12月2日,鎂錠市場價格上漲,幅度1000元/噸,陜西地區99.90%鎂錠主流含稅報價36000-37000元/噸,昨日市場成交價格34500-36000元/噸,山西地區主流含稅報價37000元/噸。今日市場行情偏強運行,中央生態環境保護督察組本月將對黑龍江、貴州、陜西、寧夏4個省份開展1個月的督察進駐工作,鎂市場受此消息影響,市場交投氛圍改變致市場成交增加,實單價格上漲帶動市場報價上探。
后市預測,受政策面、情緒面及庫存面等利好因素影響,短期市場價格易漲難跌,但考慮下游畏高情緒明顯且環保政策對生產影響并不明朗,市場價格較難大幅上漲,綜合判斷,預測后市價格穩中上探,有待關注高價成交情況。截止當前,99.90%鎂錠含稅指導價陜西現匯35500-36000元/噸,山西現匯36500-37000元/噸,寧夏現匯35700-36200元/噸,新疆現匯35300-35900元/噸,中國產天津港口現金含稅離岸價6000-6030美元/噸。

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2021年12月1日鎂錠報價 http://www.genzaidadi.com/mg/21030.html Wed, 01 Dec 2021 04:23:36 +0000 http://www.genzaidadi.com/?p=21030 百川盈孚12.1鎂市場簡評:報價不一 鎂價有待盤整

12月1日,鎂錠市場價格下調,幅度250元/噸,陜西地區99.90%鎂錠主流含稅報價34500-36000元/噸,昨日市場主流成交價格34000-34500元/噸,山西地區主流含稅報價36000元/噸。今日市場行情盤整運行,近期受成交放緩及交投氛圍轉淡影響,市場價格走低,但因各廠庫存基本可控,疊加市場剛需支撐,因此市場價格跌速緩慢,且部分上游工廠降價出貨后低價收緊,因此目前市場報價不一,價差增大。
后市預測,短期來看,考慮目前上游工廠庫存可控,預計價格不易大幅下跌,但考慮下游普遍剛需采購,預計價格亦難大幅上漲,綜合判斷本周價格將盤整運行,預測價格波動區間1000-2000元/噸。截止當前,99.90%鎂錠含稅指導價陜西現匯34500-35000元/噸,山西現匯35500-36000元/噸,寧夏現匯34700-35200元/噸,新疆現匯34300-34900元/噸,中國產天津港口現金含稅離岸價5900-5930美元/噸。

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2021年11月30日鎂錠報價 http://www.genzaidadi.com/mg/21027.html Tue, 30 Nov 2021 04:14:00 +0000 http://www.genzaidadi.com/?p=21027 【瑞道金屬網】11月30日原鎂(Mg9990)主產區主流報價:

府谷 35000-36000 元/噸
寧夏 35500-36000 元/噸
聞喜 36000-37000 元/噸
太原 36000-36500 元/噸

今天原鎂市場出現松動,鎂價略有下滑,市場的需求和交易不多,有小廠家也開始試探著下調出貨價,希望能有利于成交,回籠貨款。市場人士預計,本周的鎂市場供求不會有太大的變化,鎂價或許是呈現徘徊的走勢。

百川盈孚11.30鎂市場簡評:成交放緩 鎂價下調

11月30日,鎂錠市場價格下調,幅度1000元/噸,陜西地區99.90%鎂錠主流含稅報價35000元/噸,山西地區主流含稅報價36000元/噸。今日市場行情偏弱運行,近期受市場成交放緩影響,市場情緒轉變,部分工廠降價出貨,帶動市場行情走低。
后市預測,受交投氛圍偏淡影響,預計短期市場行情繼續弱勢運行,但考慮工廠庫存普遍可控,預計價格跌幅有限,且不排除下游買方停止觀望入市采購,帶動價格反彈可能。截止當前,99.90%鎂錠含稅指導價陜西現匯34500-35500元/噸,山西現匯35500-36500元/噸,寧夏現匯34700-35700元/噸,新疆現匯34300-35300元/噸,中國產天津港口現金含稅離岸價5900-5930美元/噸。

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通過熱擠壓和多道次軋制降低Mg-5Li-3Al-2Zn合金的拉壓屈服不對稱性 http://www.genzaidadi.com/mg/21021.html Mon, 29 Nov 2021 06:37:18 +0000 http://www.genzaidadi.com/?p=21021 鎂合金作為最輕的結構金屬材料,由于具有高的比強度、比剛度、良好的電磁屏蔽和阻尼性能等,在航空、航天和汽車工業等領域的應用具有很大的潛力潛。然而,由于Mg自身的密排六方晶體結構的對稱性差,經單一變形工藝加工后的鎂合金擠壓棒材和軋制板材等往往呈現出強的{0001}基面織構,從而導致合金的力學性能表現出拉-壓屈服不對稱性。這限制了鎂合金在一些同時承受拉應力和壓應力的結構零件中的應用。因此,如何改善合金的拉壓屈服不對稱性是眾多國內外學者關注和研究的重點。目前,通過添加合金元素并結合多種大塑性變形加工工藝是降低合金拉-壓屈服不對稱性行之有效的方法,一方面可以降低鎂合金的軸比(c/a),改善晶體結構對稱性,另一方面還可以裁剪{0001}基面織構,削弱基面織構的強度。鎂鋰合金因Li元素的添加降低了軸比,改善了合金的晶體結構對稱性,不僅顯著改善合金塑性與成形性,而且降低了鎂合金的拉-壓屈服不對稱性。目前,關于通過擠壓與軋制組合變形加工工藝來降低鎂鋰合金拉-壓屈服不對稱性的研究鮮有報道,并且對于微觀組織與力學性能之間的關聯的理解更是相對缺乏。

最近,東北大學樂啟熾教授課題組采用常規熔鑄法制備了Mg-5Li-3Al-2Zn(LAZ532)合金,研究了擠壓+多道次軋制的組合變形加工工藝對合金微觀組織演變、織構和力學性能的影響。研究結果表明,合金表現出良好的拉-壓屈服對稱性(TYS/CYS≈1),且合金經多次變形加工后促進了再結晶細化,削弱了{0001}基面板織構,弱基面板織構、晶粒細化以及因Li添加導致的晶體結構變化,共同對合金的拉-壓屈服對稱性改善作出貢獻。這一工作為鎂合金拉-壓屈服對稱性的調控提供了一定理論和工藝參考。

本文研究了LAZ532合金經擠壓+不同軋制道次變形后的力學性能,如圖1所示。隨著軋制道次的增加,合金的綜合力學性能得到了改善,拉伸屈服強度(TYS)和抗拉強度(UTS)分別從122.5±2.9MPa和235.1±3.3MPa提高到153.2±2.1MPa和269.9±3.0MPa。壓縮屈服強度(CYS)和極限抗壓強度(UCS)分別從116.3±3.7MPa和365.4±3.0MPa提高到139.3±1.7MPa和387.1±5.2MPa。LAZ532合金的TYS/CYS比值基本保持在1附近,UTS/UCS比值從0.64增大至0.7,合金表現出了良好的拉-壓屈服對稱性。

圖1 不同軋制道次下LAZ532合金的力學性能

研究了LAZ532合金經擠壓+不同軋制道次變形后的微觀組織演變,如圖2所示。在相同的軋制溫度下,隨著軋制道次的增加,合金的變形量也就越大,較大的變形量會增加材料中儲存的晶格畸變能,形成大量變形晶粒,使再結晶的形核點增加;同時,高的變形溫度使低角度晶界(LAGBs)在相對較短的時間內迅速轉變為高角度晶界(HAGBs),形成細小的、均勻的再結晶晶粒組織。從而導致合金的晶粒逐漸被細化。而均勻的細晶組織能夠有效抑制{10-12}拉伸孿晶的激活,有助于減弱拉-壓屈服不對稱性。此外,當軋制道次由3道次增加到9道次時,再結晶組織的比例下降到72%,未再結晶的比例上升到27%。這說明在相同的軋制溫度下,由于晶界遷移速率和再結晶形核能力是相同的,隨著變形量的增加,原始晶粒的破碎程度越嚴重。但是,在所有的擠壓+軋制態LAZ532合金中,均具有高的再結晶體積分數,而部分非再結晶晶粒呈零散的分布。這表明,合金的組織以再結晶組織為主。而再結晶組織可以弱化{0001}基面織構,弱的{0001}基面織構可以削弱軸向拉伸過程中的(10-10)柱面滑移和軸向壓縮過程中的(0001)基面滑移,從而進一步降低拉-壓屈服不對稱性。

圖2在不同軋制道次下LAZ532合金的再結晶組織分布圖和反極圖

此外,還研究了LAZ532合金中{0001}基面板織構的含量,如圖3所示。圖中彩色晶粒表明其<0001>晶向近似平行于ND,并且由藍色到紅色表明晶粒的<0001>晶向與ND之間的偏差角逐漸增大。在所有軋制的LAZ532合金中,彩色晶粒的數量約占晶粒總數的1/3,并且大多數晶粒的偏差角分布在10°~20°的范圍內,表明合金具有弱的{0001}基面板織構。這種弱織構有利于改善合金的拉-壓屈服對稱性。

圖3 在不同軋制道次下LAZ532合金的晶粒取向(<0001>//ND)和取向偏差角分布圖

圖4 δYS- δLAGBs和(d/f)-1/2的關系式的最小二乘法擬合

本研究還探討了LAZ532合金的力學性能的強化機制,如圖4所示,基于修正的Hall-Petch方程來計算金屬材料的屈服強度變化,考慮了LAGBs存在時的位錯強化和HAGBs存在時的晶界強化。結果表明,HAGBs的強化貢獻均大于LAGBs,這歸因于軋制態LAZ532合金中具有高體積分數的再結晶組織。此外,計算的LAZ532合金在拉伸和壓縮變形過程中的kTen和kCom分別為176.7 MPa·μm1/2和120.0 MPa·μm1/2。這也進一步說明了HCP結構Mg-Li合金的k值與織構類型密切相關。織構對k的影響通常歸因于主要變形方式隨織構的變化,一般認為CRSS越高的變形方式,k值越高。對于Mg合金來說,柱面滑移的CRSS比基面滑移的CRSS大。因此,在本研究的LAZ532合金中,由于弱{0001}基面板織構的存在,導致了kTen>kCom。

綜上所述,本研究通過擠壓+多道次軋制組合變形加工工藝制備了具有良好拉-壓屈服對稱性的LAZ532合金,合金經變形加工后,呈現出了晶粒細小且尺寸均勻的再結晶組織,從而弱化了{0001}基面板織構,有效改善了合金的拉-壓屈服對稱性。這為開發具有良好拉-壓屈服對稱性的Mg合金提供了一定理論依據和加工工藝參考。此外,基于強化機制分析,合金屈服強度主要依賴于位錯強化和晶界強化,且HAGBs的強化貢獻高于LAGBs。這也加深了對Mg合金拉-壓屈服對稱性的微觀機理的認識。

來源:JMACCMg

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“高耗能”行業評判標準和改造要求 http://www.genzaidadi.com/mg/21019.html Mon, 29 Nov 2021 06:36:10 +0000 http://www.genzaidadi.com/?p=21019 近日,國家發展改革委等部門發布《高耗能行業重點領域能效標桿水平和基準水平(2021年版)》。為落實《關于強化能效約束推動重點領域節能降碳的若干意見》,指導各地科學有序做好高耗能行業節能降碳技術改造,有效遏制“兩高”項目盲目發展。下面這張官方解讀助你一圖看懂。

來源:國家發展改革委產業司

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