金屬材料及熱處理09有色金屬材料篇(4)

1、第第四四節(jié)節(jié) 鎂鎂及及鎂鎂合金合金二十一世紀(jì)對材料提出的新的要求二十一世紀(jì)對材料提出的新的要求輕質(zhì)、高強度、綠色輕質(zhì)、高強度、綠色資源：可持續(xù)發(fā)展；資源：可持續(xù)發(fā)展；環(huán)境：可回收，減少污染環(huán)境：可回收，減少污染, ,綠色材料；綠色材料；交通運輸行業(yè)：減重、節(jié)能、降低排放；交通運輸行業(yè)：減重、節(jié)能、降低排放；航空航天：輕量化；航空航天：輕量化；其它（通信、計算機、消費類電子）產(chǎn)品：其它（通信、計算機、消費類電子）產(chǎn)品： 輕量化、小型化、高集成化。輕量化、小型化、高集成化。一、鎂及鎂合金的特性一、鎂及鎂合金的特性 比重輕比重輕 鎂鎂(1.74) 鋁鋁(2.70) 鐵鐵(7.87)； 比強度和比剛度

2、比強度和比剛度 比鋁、鋼高；比鋁、鋼高； 良好的阻尼減震性能；良好的阻尼減震性能； 優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能；優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能； 良好的電磁屏蔽性能；良好的電磁屏蔽性能； 良好的機加工性能；良好的機加工性能； 廢料易回收重復(fù)使用；廢料易回收重復(fù)使用；被譽為二十一世紀(jì)綠色工程材料被譽為二十一世紀(jì)綠色工程材料鎂材與幾種常用工程材料力學(xué)性能比較鎂材與幾種常用工程材料力學(xué)性能比較幾種典型結(jié)構(gòu)材料的比強度和比剛度對比幾種典型結(jié)構(gòu)材料的比強度和比剛度對比二、鎂二、鎂及鎂合金產(chǎn)品的應(yīng)用及鎂合金產(chǎn)品的應(yīng)用汽車、摩托車、飛機零件汽車、摩托車、飛機零件（減震、節(jié)能、提高駕乘舒適度）（減震、節(jié)能、提高駕乘舒適度）轎

3、車用鎂合金輪轂轎車用鎂合金輪轂 直升機變速箱殼體直升機變速箱殼體轎車用鎂合金齒輪箱轎車用鎂合金齒輪箱 鎂合金曲軸鎂合金曲軸發(fā)動機左、右箱發(fā)動機左、右箱體蓋；體蓋； 鎂合金曲軸鎂合金曲軸發(fā)動機后蓋；發(fā)動機后蓋； 鎂合金前、鎂合金前、后輪轂；后輪轂； 鎂合金后扶鎂合金后扶手；手； 鎂合金鎖扣。鎂合金鎖扣。全鎂概念摩托車，全鎂概念摩托車，12個零部件個零部件用鎂合金替代（減重用鎂合金替代（減重6Kg） 鎂合金高比強度、良好電磁屏蔽鎂合金高比強度、良好電磁屏蔽和散熱能力，優(yōu)越的裝飾及易于回收和散熱能力，優(yōu)越的裝飾及易于回收的特點，是制造電子產(chǎn)品外殼的理想的特點，是制造電子產(chǎn)品外殼的理想材料。材料。手機

4、、電腦、筆記本電腦等手機、電腦、筆記本電腦等3C產(chǎn)品產(chǎn)品全鎂合金手機、筆記本電腦等全鎂合金手機、筆記本電腦等3C3C產(chǎn)品產(chǎn)品辦公用品辦公用品兵器（兵器（減重減重）飛行器結(jié)構(gòu)件飛行器結(jié)構(gòu)件壓力容器壓力容器魚雷電池鎂合金陽極薄板材料魚雷電池鎂合金陽極薄板材料三、鎂及鎂合金研究發(fā)展歷程三、鎂及鎂合金研究發(fā)展歷程17551755年，英國年，英國D.BLACKD.BLACK正式確定鎂的存在；正式確定鎂的存在；18081808年，英國年，英國H.DAVYH.DAVY制得鎂汞齊；制得鎂汞齊；18281828年，法國年，法國A.BUSSYA.BUSSY用鉀還原制得純鎂；用鉀還原制得純鎂；19301930年，德

5、國年，德國ALDERALDER工廠將鎂合金用于汽車零件；工廠將鎂合金用于汽車零件；19361936年，蘇聯(lián)將鎂合金用于飛機零件；年，蘇聯(lián)將鎂合金用于飛機零件；第一次世界大戰(zhàn)期間，鎂合金大量用于軍事上；第一次世界大戰(zhàn)期間，鎂合金大量用于軍事上；第二次世界大戰(zhàn)期間，鎂合金用量激增。戰(zhàn)后鎂合第二次世界大戰(zhàn)期間，鎂合金用量激增。戰(zhàn)后鎂合金主要用于汽車上；金主要用于汽車上；2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代鎂合金應(yīng)用出現(xiàn)回落；年代鎂合金應(yīng)用出現(xiàn)回落；2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代由于能源危機，鎂合金的應(yīng)用開始回年代由于能源危機，鎂合金的應(yīng)用開始回升，并有了長足的進(jìn)步。升，并有了長足的進(jìn)步。世界鎂合金消耗量正以每

6、年世界鎂合金消耗量正以每年20%速度飛速增長速度飛速增長從從19981998年到年到20002000年在汽車上的鎂合金用量：年在汽車上的鎂合金用量：北美由北美由5.935.93萬噸增至萬噸增至7.857.85萬噸；萬噸；歐洲由歐洲由1.681.68萬噸增至萬噸增至2.682.68萬噸；萬噸；日本由日本由0.630.63萬噸增至萬噸增至0.730.73萬噸。萬噸。西方目標(biāo)：在每輛轎車上用鎂合金西方目標(biāo)：在每輛轎車上用鎂合金3040Kg3040Kg。西方汽車商已把單量轎車用鎂合金零件的多少作為西方汽車商已把單量轎車用鎂合金零件的多少作為衡量汽車科技含量的重要指標(biāo)。衡量汽車科技含量的重要指標(biāo)。四、鎂

7、及鎂合金研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢四、鎂及鎂合金研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 “在材料領(lǐng)域中還沒有任何材料像在材料領(lǐng)域中還沒有任何材料像鎂那樣，潛力與現(xiàn)實有如此大的顛倒。鎂那樣，潛力與現(xiàn)實有如此大的顛倒?！?目前，三種主要的鎂合金系是目前，三種主要的鎂合金系是Mg-AlMg-Al合金、合金、Mg-ZnMg-Zn合金及合金及Mg-REMg-RE合金，鎂不具備象鋁那樣合金，鎂不具備象鋁那樣豐富的合金系列，需要開發(fā)大量新的鎂合金豐富的合金系列，需要開發(fā)大量新的鎂合金系列。系列。 鎂合金材料根據(jù)生產(chǎn)方式的不同主要分為鎂合金材料根據(jù)生產(chǎn)方式的不同主要分為鑄造鎂合金與變形鎂合金兩大類。鑄造鎂合金與變形鎂合金兩大類。 國外專

8、家認(rèn)為鎂合金研究與開發(fā)基本可分國外專家認(rèn)為鎂合金研究與開發(fā)基本可分為為4 4個階段：鑄造鎂合金、壓鑄鎂合金、變形個階段：鑄造鎂合金、壓鑄鎂合金、變形鎂合金、快速凝固鎂合金。鎂合金、快速凝固鎂合金。圖圖1-7 1-7 鎂工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略示意圖鎂工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略示意圖 國際鎂協(xié)會（國際鎂協(xié)會（IMAIMA）在在20002000年提出的發(fā)展鎂合年提出的發(fā)展鎂合金材料的戰(zhàn)略示意圖。金材料的戰(zhàn)略示意圖。 目前，主要是采用傳目前，主要是采用傳統(tǒng)鑄造工藝生產(chǎn)鎂合金；統(tǒng)鑄造工藝生產(chǎn)鎂合金； 近期的研究工作主要近期的研究工作主要集中在鎂合金壓鑄和集中在鎂合金壓鑄和ThixomoldingThixomolding技術(shù)上；

9、技術(shù)上； 變形鎂合金的發(fā)展是變形鎂合金的發(fā)展是長遠(yuǎn)的目標(biāo)和計劃。長遠(yuǎn)的目標(biāo)和計劃。1、鑄造鎂合金、鑄造鎂合金 大量鎂合金產(chǎn)品采用鑄造工藝進(jìn)行生產(chǎn)。尤其大量鎂合金產(chǎn)品采用鑄造工藝進(jìn)行生產(chǎn)。尤其是采用壓鑄工藝（是采用壓鑄工藝（Die CastingDie Casting）生產(chǎn)。壓鑄工藝）生產(chǎn)。壓鑄工藝生產(chǎn)鎂合金具有生產(chǎn)效率高、精度高、凝固組織優(yōu)生產(chǎn)鎂合金具有生產(chǎn)效率高、精度高、凝固組織優(yōu)良和可生產(chǎn)薄壁及復(fù)雜形狀鑄件。良和可生產(chǎn)薄壁及復(fù)雜形狀鑄件。 最常見的壓鑄鎂合金是最常見的壓鑄鎂合金是Mg-AlMg-Al系合金，用鋁合系合金，用鋁合金化可提高合金的強度并具有更好的鑄造性能。金化可提高合金的強度并

10、具有更好的鑄造性能。 通過控制雜質(zhì)含量，可通過壓鑄工藝生產(chǎn)出力通過控制雜質(zhì)含量，可通過壓鑄工藝生產(chǎn)出力學(xué)、耐腐蝕等綜合性能優(yōu)良的鎂合金鑄件，如最常學(xué)、耐腐蝕等綜合性能優(yōu)良的鎂合金鑄件，如最常見、使用量最大的見、使用量最大的AZ91AZ91合金合金。 金屬鎂化學(xué)性質(zhì)活潑，溫度在金屬鎂化學(xué)性質(zhì)活潑，溫度在723K723K以上時氧化開始加劇。熔融狀態(tài)以上時氧化開始加劇。熔融狀態(tài)下，鎂液極易和空氣中的氧、氮、水下，鎂液極易和空氣中的氧、氮、水氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在接近氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在接近1073K1073K溫度溫度時會很快氧化燃燒時會很快氧化燃燒 。因此，鎂合金。因此，鎂合金熔煉鑄造過程中需要進(jìn)行保護(hù)。

11、熔煉鑄造過程中需要進(jìn)行保護(hù)。 鎂合金阻燃抗氧化方法鎂合金阻燃抗氧化方法(1) (1) 熔劑保護(hù)阻燃法。在鎂合金整個熔煉過程中，在熔劑保護(hù)阻燃法。在鎂合金整個熔煉過程中，在熔劑保護(hù)下隔絕大氣進(jìn)行。鎂合金采用熔劑保護(hù)防燃熔劑保護(hù)下隔絕大氣進(jìn)行。鎂合金采用熔劑保護(hù)防燃使用最早也最廣泛，具有工業(yè)應(yīng)用價值。使用最早也最廣泛，具有工業(yè)應(yīng)用價值。 (2) (2) 氣體保護(hù)阻燃法。常用氣體為氣體保護(hù)阻燃法。常用氣體為SFSF6 6、COCO2 2和和SOSO2 2。其。其中中SFSF6 6為無色無味無毒氣體，是最常用的鎂合金保護(hù)為無色無味無毒氣體，是最常用的鎂合金保護(hù)氣氛。氣氛。 但但SFSF6 6、COCO

12、2 2等氣體具有強烈的等氣體具有強烈的“溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)”，由于它們對環(huán)境的污染需要找到一種合適的替代氣體。由于它們對環(huán)境的污染需要找到一種合適的替代氣體。 (3) (3) 添加合金元素阻燃法。在鎂合金中只需加入少量添加合金元素阻燃法。在鎂合金中只需加入少量的的BeBe、CaCa，可制備出燃點很高的阻燃鎂合金。，可制備出燃點很高的阻燃鎂合金。BeBe與與O O2 2生成生成BeOBeO膜致密，也有明顯的阻燃作用，但膜致密，也有明顯的阻燃作用，但BeBe、CaCa的的加入量需要嚴(yán)格控制，否則會強烈惡化組織，造成晶加入量需要嚴(yán)格控制，否則會強烈惡化組織，造成晶粒長大和熱裂傾向加大。粒長大和熱裂傾向

13、加大。高溫應(yīng)用的鑄造鎂合金高溫應(yīng)用的鑄造鎂合金 普通普通Mg-AlMg-Al、Mg-ZnMg-Zn系鑄造鎂合金使用溫度限于系鑄造鎂合金使用溫度限于150200150200C C。應(yīng)用于更高溫度下的耐熱鎂合金主要是應(yīng)用于更高溫度下的耐熱鎂合金主要是Mg-REMg-RE、Mg-ThMg-Th系合金。系合金。 釷是提高鎂合金高溫性能最有效的合金元素，但釷的低放釷是提高鎂合金高溫性能最有效的合金元素，但釷的低放射性限制了射性限制了Mg-ThMg-Th合金的應(yīng)用。合金的應(yīng)用。 HaughtonHaughton和和PrytherchPrytherch等最早報道了提高高溫抗拉強度的等最早報道了提高高溫抗拉強

14、度的Mg-CeMg-Ce合金。合金。 LeontisLeontis的工作證明的工作證明Mg-REMg-RE合金的高溫性能按合金的高溫性能按LaLa、CeCe、MMMM（富（富CeCe混合稀土）、混合稀土）、NdNd的序列提高。的序列提高。 SauerwardSauerward發(fā)現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)了Mg-REMg-RE合金中鋯（合金中鋯（ZrZr）的晶粒細(xì)化作用。）的晶粒細(xì)化作用。 PaynePayne等發(fā)現(xiàn)銀的加入明顯改善等發(fā)現(xiàn)銀的加入明顯改善Mg-REMg-RE合金的時效硬化效應(yīng)。合金的時效硬化效應(yīng)。 添加鈧、釔對鎂合金的有益影響是又一個非常重要的發(fā)現(xiàn)，添加鈧、釔對鎂合金的有益影響是又一個非常重要的發(fā)

15、現(xiàn)，DritsDrits等開發(fā)了一系列耐熱高強等開發(fā)了一系列耐熱高強WEWE型鎂合金。該類合金良好的力型鎂合金。該類合金良好的力學(xué)性能使其廣泛應(yīng)用于賽車及飛行器變速箱殼體上。學(xué)性能使其廣泛應(yīng)用于賽車及飛行器變速箱殼體上。 2、變形鎂合金、變形鎂合金 與鑄造鎂合金相比，與鑄造鎂合金相比，變形鎂合金材料比鑄造變形鎂合金材料比鑄造鎂合金材料具有更高的鎂合金材料具有更高的強度，更好的延展性，強度，更好的延展性，更多樣化的力學(xué)性能，更多樣化的力學(xué)性能，從而滿足更多樣的結(jié)構(gòu)從而滿足更多樣的結(jié)構(gòu)件的需求。研究與開發(fā)件的需求。研究與開發(fā)新型變形鎂合金，開發(fā)新型變形鎂合金，開發(fā)變形鎂合金生產(chǎn)新工藝，變形鎂合金生

16、產(chǎn)新工藝，是國際鎂協(xié)會（是國際鎂協(xié)會（IMAIMA）在）在20002000年提出的發(fā)展鎂合年提出的發(fā)展鎂合金材料的最重要、最具金材料的最重要、最具挑戰(zhàn)性且是最長遠(yuǎn)的目挑戰(zhàn)性且是最長遠(yuǎn)的目標(biāo)和計劃。標(biāo)和計劃。變形鎂合金與鑄造、變形鎂合金與鑄造、 壓壓 鑄鎂合金性能比較鑄鎂合金性能比較鎂及鎂合金塑性變形結(jié)構(gòu)特性鎂及鎂合金塑性變形結(jié)構(gòu)特性金屬鎂的晶體結(jié)構(gòu)金屬鎂的晶體結(jié)構(gòu) 225C以下僅限于以下僅限于0001滑移及錐面滑移及錐面1012孿生。在較高溫度下可出現(xiàn)孿生。在較高溫度下可出現(xiàn)1011滑移?；啤?加入加入Li、In、Ag等使等使c/a1.618可激活棱柱面可激活棱柱面1010滑移?；?。主要的

17、變形鎂合金材料主要的變形鎂合金材料 常用變形鎂合金常用變形鎂合金Mg-Al-Zn系、系、Mg-Zn-Zr、Mg-Mn系；系； AZ31、AZ61、AZ80、ZK60、M1A； 超輕超輕Mg-Li系變形鎂合金；系變形鎂合金； LA141、Mg-40%Li ( 1.0 g/cm3)1、發(fā)達(dá)國家十分重視鎂合金研究與開發(fā)。、發(fā)達(dá)國家十分重視鎂合金研究與開發(fā)。 美國的鎂合金材料體系研制較為完備，合金系列美國的鎂合金材料體系研制較為完備，合金系列有有Mg-Al、Mg-Zn、Mg-RE（稀土）、（稀土）、Mg-Li、Mg-Th等，包括鑄造（壓鑄）件以及板、棒、型材和鍛件，等，包括鑄造（壓鑄）件以及板、棒、型

18、材和鍛件，并且開發(fā)出了快速凝固高性能變形鎂合金、非晶態(tài)鎂并且開發(fā)出了快速凝固高性能變形鎂合金、非晶態(tài)鎂合金及鎂基復(fù)合材料等。合金及鎂基復(fù)合材料等。 美國與世界最大的鎂生產(chǎn)企業(yè)美國與世界最大的鎂生產(chǎn)企業(yè)挪威挪威Novsk Hydro公司簽訂了長期合作關(guān)系，以保證在公司簽訂了長期合作關(guān)系，以保證在21世紀(jì)前世紀(jì)前期鎂原料和鎂產(chǎn)品的充足穩(wěn)定的供應(yīng)。期鎂原料和鎂產(chǎn)品的充足穩(wěn)定的供應(yīng)。 日本在日本在19991999年由教育部、科技部、體育部和文化年由教育部、科技部、體育部和文化部共同組織實施的歷時四年的部共同組織實施的歷時四年的 “ “Platform Science Platform Science

19、and Technology for Advanced Magnesium Alloyand Technology for Advanced Magnesium Alloy”。著重研究鎂的新合金、新工藝，開發(fā)出超高強變形鎂著重研究鎂的新合金、新工藝，開發(fā)出超高強變形鎂合金材料和可冷壓加工的鎂合金板材。合金材料和可冷壓加工的鎂合金板材。 德國于德國于19971997年由政府教育部組織，全國年由政府教育部組織，全國6060余家企余家企業(yè)，業(yè)，6 6所大學(xué)耗資所大學(xué)耗資25002500萬馬克制訂了萬馬克制訂了“高新制造技術(shù)發(fā)高新制造技術(shù)發(fā)展計劃展計劃”，以解決鎂合金生產(chǎn)中各種技術(shù)難題。，以解決鎂合金

20、生產(chǎn)中各種技術(shù)難題。 英國開發(fā)出英國開發(fā)出Mg-Al-BMg-Al-B擠壓鎂合金用于擠壓鎂合金用于MagnoxMagnox核反應(yīng)核反應(yīng)堆燃料罐。堆燃料罐。 以色列最近也研制出用于航天飛行器上兼具優(yōu)良以色列最近也研制出用于航天飛行器上兼具優(yōu)良力學(xué)性能和耐蝕性能的變形鎂合金。力學(xué)性能和耐蝕性能的變形鎂合金。 法國和俄羅斯都生產(chǎn)出魚雷動力電池用變形鎂合法國和俄羅斯都生產(chǎn)出魚雷動力電池用變形鎂合金陽極薄板材料。金陽極薄板材料。 2、先進(jìn)鎂合金材料發(fā)展方向、先進(jìn)鎂合金材料發(fā)展方向鎂合金的晶粒細(xì)化鎂合金的晶粒細(xì)化 多晶體鎂結(jié)構(gòu)特征中晶粒細(xì)化對其屈服強度與延多晶體鎂結(jié)構(gòu)特征中晶粒細(xì)化對其屈服強度與延展性改善

21、的巨大作用與潛力。根據(jù)展性改善的巨大作用與潛力。根據(jù)Hall-Petch公式：公式： 210dKy 鎂的鎂的Hall-PetchHall-Petch系數(shù)系數(shù)K Ky y=280MPa=280MPam m-1/2-1/2，為鋁的，為鋁的相應(yīng)系數(shù)相應(yīng)系數(shù)K Ky y=68MPa=68MPam m-1/2-1/2的的4.14.1倍。這說明晶粒細(xì)化對倍。這說明晶粒細(xì)化對鎂的強化作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋁的。鎂的強化作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋁的。 晶粒細(xì)化對鎂力學(xué)性能的提高，其潛力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大晶粒細(xì)化對鎂力學(xué)性能的提高，其潛力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋁合金。是開發(fā)鎂合金最重要的因素之一。于鋁合金。是開發(fā)鎂合金最重要的因素之一。晶粒尺寸對鎂、鋁合金強

22、度晶粒尺寸對鎂、鋁合金強度的影響的影響晶粒尺寸對鎂的塑性的影晶粒尺寸對鎂的塑性的影響響鎂合金的鎂合金的Thixomolding技術(shù)技術(shù)Thixomolding 鎂合金設(shè)備鎂合金設(shè)備 在在Thixomolding工藝中。以鎂合金屑為原料，工藝中。以鎂合金屑為原料，在機器套筒中鎂合金原料通過電加熱成為半固態(tài)狀態(tài)，在機器套筒中鎂合金原料通過電加熱成為半固態(tài)狀態(tài)，通過向半固態(tài)合金施加剪切力，把枝晶固體分解成球通過向半固態(tài)合金施加剪切力，把枝晶固體分解成球狀顆粒，使其粘度降低而流動性提高。整個工藝可以狀顆粒，使其粘度降低而流動性提高。整個工藝可以不使用不使用SF6氣體和防氧化劑，而且不產(chǎn)生廢渣、廢氣氣體

23、和防氧化劑，而且不產(chǎn)生廢渣、廢氣和工業(yè)廢物。和工業(yè)廢物。與壓鑄工藝比較，該技術(shù)的優(yōu)點在于：與壓鑄工藝比較，該技術(shù)的優(yōu)點在于：（1）鑄件內(nèi)部質(zhì)量高，減少氣孔，提高鑄件致密度；）鑄件內(nèi)部質(zhì)量高，減少氣孔，提高鑄件致密度；（2）產(chǎn)品尺寸精確度高，半固態(tài)漿料的低溫比熔化）產(chǎn)品尺寸精確度高，半固態(tài)漿料的低溫比熔化的金屬冷卻時由熱到冷引起的收縮??；的金屬冷卻時由熱到冷引起的收縮?。唬?）力學(xué)性能優(yōu)良，該技術(shù)冷卻速度比壓鑄快很多，）力學(xué)性能優(yōu)良，該技術(shù)冷卻速度比壓鑄快很多，組織細(xì)??；組織細(xì)??；（4）耐蝕性好。）耐蝕性好?？焖倌淘阪V合金快速凝固在鎂合金 PFC工藝工藝Allied SignalAllied

24、Signal公司的平面流鑄造工藝公司的平面流鑄造工藝PFCPFC制備快速凝固鎂合金制備快速凝固鎂合金采用采用PFCPFC工藝生產(chǎn)的變形鎂合金型材成為迄今報道過工藝生產(chǎn)的變形鎂合金型材成為迄今報道過的性能最好的鎂合金。的性能最好的鎂合金。Osprey工藝工藝 Mg-8.5Al-2Ca-0.6Zn-0.2Mn合金。合金。 b =360MPa, 0.2 =305MPa, =9.5% KIC=35MPam1/2 晶粒晶粒325m。 Mg17Al12，Al2Ca優(yōu)先在晶界沉淀。優(yōu)先在晶界沉淀。GA工藝：工藝： Mg-16%Li（40at%）合金。）合金。 用氣體霧化開發(fā)體心立方的用氣體霧化開發(fā)體心立方的

25、Mg-Li合合金具有潛力。金具有潛力。 氣體霧化時加入氫，開發(fā)出氣體霧化時加入氫，開發(fā)出Mg-16Li-0.12H合金。合金。LDC工藝：工藝：Mg-Zn-Zr合金在合金在413C固溶固溶5h，205C時效，未再結(jié)晶及粗化，存在時效，未再結(jié)晶及粗化，存在Al3Zr之故。之故。非晶鎂合金非晶鎂合金鎂基復(fù)合材料鎂基復(fù)合材料RS變形鎂合金開發(fā)原理：變形鎂合金開發(fā)原理：1、晶粒細(xì)化；、晶粒細(xì)化；2、化學(xué)均勻性增加，大大改善耐損壞性；、化學(xué)均勻性增加，大大改善耐損壞性；3、晶粒細(xì)化對、晶粒細(xì)化對Hall-Patch強化的影響；強化的影響；4、形成多相彌散體系。、形成多相彌散體系。 與常規(guī)工業(yè)鎂合金及現(xiàn)有

26、鋁合金比較，快與常規(guī)工業(yè)鎂合金及現(xiàn)有鋁合金比較，快速凝固鎂合金材料具有以下特點：速凝固鎂合金材料具有以下特點：(1)室溫比極限抗拉強度超過常規(guī)鑄錠冶金工藝（室溫比極限抗拉強度超過常規(guī)鑄錠冶金工藝（I/M）鎂合金的及最強鋁合金的鎂合金的及最強鋁合金的40%60%；(2)壓縮強度壓縮強度/拉伸強度的比值（拉伸強度的比值（CYS/TYS）由）由0.7增增加到加到1.1以上，改變了普通變形鎂合金以上，改變了普通變形鎂合金壓壓拉拉的特性；的特性；(3)擠壓態(tài)制品的伸長率在擠壓態(tài)制品的伸長率在5%15%的范圍內(nèi)，形的范圍內(nèi)，形變熱處理后可達(dá)變熱處理后可達(dá)22%，相應(yīng)強度值仍高于，相應(yīng)強度值仍高于I/M鎂合

27、金鎂合金的強度；的強度；(4)快速凝固鎂合金的大氣腐蝕行為與新型高純常規(guī)鎂快速凝固鎂合金的大氣腐蝕行為與新型高純常規(guī)鎂合金合金AZ91E及及WE43和鋁合金和鋁合金2024-T6相當(dāng)，比其它相當(dāng)，比其它鎂合金腐蝕速率小將近鎂合金腐蝕速率小將近2個數(shù)量級個數(shù)量級；(5)與其它輕合金比較，快速凝固鎂合金在與其它輕合金比較，快速凝固鎂合金在373K以上的以上的溫度下具有優(yōu)良的塑性變形行為和超塑性，且由于明顯溫度下具有優(yōu)良的塑性變形行為和超塑性，且由于明顯晶粒細(xì)化效果，使其疲勞抗力為晶粒細(xì)化效果，使其疲勞抗力為I/M鎂合金的兩倍；鎂合金的兩倍；(6)快速凝固鎂合金與快速凝固鎂合金與SiC等增強相的相容

28、性已得到證實，等增強相的相容性已得到證實，因此快速凝固鎂合金是復(fù)合材料的優(yōu)秀載體。因此快速凝固鎂合金是復(fù)合材料的優(yōu)秀載體?？焖倌替V合金與其它輕質(zhì)變形合金性能對比快速凝固鎂合金與其它輕質(zhì)變形合金性能對比鎂合金的超塑性鎂合金的超塑性許多鎂合金系（許多鎂合金系（Mg-Li、Mg-Zn-Zr、Mg-Mn等）以等）以及快速凝固鎂合金都具備明顯的超塑性能。晶界滑動及快速凝固鎂合金都具備明顯的超塑性能。晶界滑動是鎂合金超塑性的主要機制。當(dāng)晶粒下降到是鎂合金超塑性的主要機制。當(dāng)晶粒下降到1 5m時，甚至在室溫條件下也產(chǎn)生超塑性。時，甚至在室溫條件下也產(chǎn)生超塑性。典型的鎂合金超塑性實驗典型的鎂合金超塑性實驗鎂

29、及鎂合金的耐腐蝕技術(shù)鎂及鎂合金的耐腐蝕技術(shù)合金元素對鎂腐蝕速率的影響合金元素對鎂腐蝕速率的影響提高鎂合金耐蝕性能的工提高鎂合金耐蝕性能的工作：作： 提高鎂及鎂合金的純度；提高鎂及鎂合金的純度； 添加新合金化元素開發(fā)新合添加新合金化元素開發(fā)新合金；金； 表面保護(hù)；表面保護(hù)；化學(xué)處理、陽極氧化、有機物涂化學(xué)處理、陽極氧化、有機物涂層、電鍍層、電鍍 采用新工藝和新技術(shù)；采用新工藝和新技術(shù)；快速凝固技術(shù)、離子注入快速凝固技術(shù)、離子注入激光表面熔覆激光表面熔覆鎂合金必然成為未來空中運輸及陸上鎂合金必然成為未來空中運輸及陸上運輸?shù)闹匾Y(jié)構(gòu)材料。運輸?shù)闹匾Y(jié)構(gòu)材料。斷裂韌性的缺點及穩(wěn)定達(dá)到的鈍化程斷裂韌性的缺點及穩(wěn)定達(dá)到的鈍化程度迄今妨礙航