镁表面上的天然氧化膜不是单一形式的。Mg氧化物层的药丸 - 底沃思比小于1。因此,它没有提供足够的腐蚀保护,因此,它限制了纯镁的使用[1,3 - 5]。优化镁合金的组成和微观结构是提高其抗性并改善其物理和机械特性的方法之一。AZ系列的含铝合金(MG – AL-ZN系统)已获得最广泛的工业应用。与铝的镁合金合金导致腐蚀速率降低和拉伸强度的增加,这是由于Mg 17 Al12β期的形成引起的[6,7]以及Al-Mn和Al-Mn和Al – ZN和Al-Zn相[8]。合金中的铝含量从1 wt。%增加导致合金的等亚晶粒形成,并减少其尺寸。在腐蚀性培养基中,与合金基质相比,形成的β相具有更高的电阳性电位,这可能有助于出现局部腐蚀斑点[9]。与锌(最高1 wt。%)的额外合金可在室温下增强合金的耐腐蚀性和强度[8]。AZ31合金是Mg -al -– Zn类型的最常用合金之一。显示[10],AZ31合金的热处理导致形成较低的脱位密度的更均匀的微观结构。尽管合金的耐腐蚀性提高了,但并不能充分解决快速腐蚀的问题。
开发轻质结构金属以降低汽车总体能耗,进而减少废气排放,被认为是一项非常重要的突破。在这方面,镁 (Mg) 凭借其低密度和高比强度发挥着非常重要的作用 [1,2]。不幸的是,Mg 的广泛应用受到限制,因为其在室温下的延展性有限,这可以归因于六方密排 (hcp) 结构无法适应晶体 <c> 方向的塑性变形。基底和非基底滑移系统的临界分辨剪应力 (CRSS) 差异很大,导致在非基底滑移被激活之前就出现了裂纹 [3,4]。这促使研究人员开发基于原子流动机制的高性能镁合金设计策略,其中特定溶质的添加可导致第一本征堆垛层错能 (I 1 SFE) 降低 [5]、延迟金字塔到基底的转变 (PB 转变) [6] 或增强金字塔 II 位错的交叉滑移 [7]。此外,已经确定,通过改变微观结构和通过预/后热机械处理导致的再结晶行为削弱基底织构,可以提高镁合金的性能。Dong 等人 [8] 报道了削弱
摘要:镁合金因其重量轻、强度高和优异的机械性能而闻名,在许多应用中备受青睐。镁合金增材制造(Mg AM)的出现进一步提升了它们的普及度,具有无与伦比的精度、快速的生产速度、增强的设计自由度和优化的材料利用率等优势。该技术在制造复杂的几何形状、复杂的内部结构和性能定制的微结构方面具有巨大潜力,可实现突破性的应用。在本文中,我们深入研究了当前 Mg AM 采用的技术的核心工艺和关键影响因素,包括选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)、电弧增材制造(WAAM)、粘合剂喷射(BJ)、摩擦搅拌增材制造(FSAM)和间接增材制造(I-AM)。激光粉末床熔合(LPBF)精度高,但受到低沉积速率和腔室尺寸的限制;WAAM 为大型部件提供了成本效益、高效率和可扩展性; BJ 可实现定制部件的精确材料沉积,且具有环境效益;FSAM 可实现细晶粒尺寸、低缺陷率和精密产品的潜力;I-AM 具有较高的构建速度和工业适应性,但最近研究较少。本文试图探索 AM 未来研究的可能性和挑战。其中两个问题是如何混合不同的 AM 应用程序以及如何将互联网技术、机器学习和过程建模与 AM 集成,这是 AM 的创新突破。
镁(以下称“Mg”)合金的比重为1.8以下,仅为轻量化材料铝(以下称“Al”)的三分之二。最近,在薄型笔记本电脑机身中,Mg合金的轻量化价值得到了认可。住友电气工业株式会社镁合金开发部将独有的急速凝固技术*1应用于通用的AZ91D Mg合金*2,制造出具有轻量化、高强度、高耐腐蚀性特点的AZ91板材,并致力于将其实际应用于薄型笔记本电脑机身。最近,受新型冠状病毒感染的肺炎疫情影响,社会环境发生了重大变化,个人和社会规范发生重大转变,包括个人交流和企业运营在内的所有社会活动都正在向数字化和线上化转变。为了普及推动数字化的IoT、AI技术以及加速其应用的第五代移动通信系统(以下简称“5G”),必须完善基础设施。人们期待包括个人和产业在内的社会能够利用这些技术创造新价值、实现社会创新。(1)实现社会创新的一大障碍是基础设施建设时电子设备的发热量。(2)作为重要电子设备和零部件的CPU所使用的半导体集成度不断提高,发热量集中化。预计随着IoT和5G的应用,功耗会增加,局部发热量也会增大。(2)近年来,薄型笔记本电脑、智能手机等电子设备机身的体积和尺寸不断缩小。受这些因素影响,预计发热量将超过电子设备的允许工作范围。电子设备的冷却技术将变得比以往任何时候都更加重要。 (2)减少
摘要 目前先进材料研究领域的技术更新倾向于关注生物医学材料的应用以及镁及其合金的利用。镁 (Mg) 作为可生物降解骨科植入物的替代材料已被广泛研究。最近关于 Mg 的潜在应用的研究涉及其机械性能、生物降解特性以及体外和体内测试。本研究旨在回顾 Mg 的性能、生产工艺、生物材料路线图以及 Mg 合金化学成分在骨科应用中的关注点。同时还强调了镁合金性能未来潜在的改进。 关键词:镁合金;可生物降解;骨科植入物;生物材料路线图 1. 简介。
M. Salehi等。 “通过毛细管介导的无结合三维印刷的镁 - 锌 - 锌(ZK)合金的添加剂制造”,《材料与设计》,169(2019)。 M. Salehi等人,“通过纳米颗粒作为烧结剂作为烧结辅助工具的粘合喷气添加剂制造中的致密性”,《制造过程杂志》,99,(2023),M. Salehi等。“通过毛细管介导的无结合三维印刷的镁 - 锌 - 锌(ZK)合金的添加剂制造”,《材料与设计》,169(2019)。M. Salehi等人,“通过纳米颗粒作为烧结剂作为烧结辅助工具的粘合喷气添加剂制造中的致密性”,《制造过程杂志》,99,(2023),
摘要:本研究采用压缩成型仪制备了聚酰胺 6 (PA6)-AZ61 镁合金复合材料和纯 PA6。基体和增强体均以粉末形式制备。使用行星球磨机混合 PA6 和 AZ61 微粉。研究了不同百分比的 AZ61 含量对复合材料最终性能的影响。采用 X 射线衍射 (XRD) 分析和带能量色散 X 射线光谱的扫描电子显微镜 (SEM-EDS) 来验证混合过程的均匀性并确认原材料和复合材料的成分。结果,相对于原始 PA6,极限拉伸强度 (UTS) 大幅提高了 48.3%,达到 58 MPa。而屈服强度 (YS) 则显著上升至 49.38 MPa,提高了 52.9%。此外,PA6-5AZ61 组合物的显微硬度值最高,为 21.162 HV,与非合金 PA6 材料相比,提高了 66.3%。这一结果表明 AZ61 具有改善基质材料性能的潜力。
摘要:锌及其合金因具有增强的生物相容性而被视为制备可生物降解医疗器械(支架和骨固定螺钉)的有前途的材料。这些材料必须实现机械性能和腐蚀性能的理想组合,而合金化或热机械过程可能会影响这些性能。本文介绍了不同机械合金化 (MA) 参数对 Zn-1Mg 粉末成分的影响。同时,本研究描述了 MA 制备对 Zn-6Mg 和 Zn-16Mg 合金的影响。采用放电等离子烧结 (SPS) 法压实选定的粉末。随后,研究了它们的微观结构并测试了它们的力学性能。整个过程导致晶粒显着细化(Zn-1Mg 为 629 ± 274 nm)并形成新的金属间相(Mg 2 Zn 11 、MgZn 2 )。烧结样品的压缩性能主要与合金元素的浓度有关,浓度增加导致强度提高但延展性变差。根据所得结果,Zn-1Mg合金的性能最好。
Holden Hyer 中佛罗里达大学材料科学与工程系,佛罗里达州奥兰多市 Le Zhou 中佛罗里达大学材料科学与工程系,佛罗里达州奥兰多市 中佛罗里达大学先进材料加工与分析中心,佛罗里达州奥兰多市 George Benson 中佛罗里达大学材料科学与工程系,佛罗里达州奥兰多市 Brandon McWilliams 美国陆军研究实验室武器与材料研究理事会,马里兰州阿伯丁试验场 Kyu Cho 美国陆军研究实验室武器与材料研究理事会,马里兰州阿伯丁试验场 Yongho Sohn 中佛罗里达大学材料科学与工程系,佛罗里达州奥兰多市 中佛罗里达大学先进材料加工与分析中心,佛罗里达州奥兰多市
四方在JAXA“创新型未来宇宙运输系统研究开发计划”*3的框架下,自2022年9月起开始对“利用镁合金丝材的激光丝材DED AM制造技术研究”*4进行研究(以下简称“本次联合研究”),目的是通过减轻火箭重量,大幅降低成本。近年来,随着汽车电动化的推进、民用飞机需求的不断增长,火箭以外的各工业领域的轻量化需求日益高涨,镁合金备受瞩目。 然而,镁合金通常采用称为压铸*5的铸造方法进行加工,这带来了无法创建具有内部空腔的形状的问题。此外,可高精度加工复杂形状的金属3D打印机主要采用PBF法*6,即利用热量熔化金属粉末进行增材制造。然而,当使用易燃性极强的镁合金作为粉末材料时,存在因氧化或粉尘爆炸而导致劣化的风险,难以安全操作。