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调研报告1.课题来源及意义镁是地壳中含量最丰富的元素之一，其丰度居第8位，约占地壳组成2.5％，主要以白云石(碳酸镁钙)、菱镁矿存在，此外，海水中含镁约0.13％，可谓取之不尽[1]。
镁合金密度小、比强度高、弹性模量大、减振、抗冲击性能好，成为21世纪材料体系中的重要组成部分，在航空、航天、汽车等众多领域得到广泛应用[2，3]。
然而镁合金仍暴露出力学性能偏低和耐蚀性能差等问题。
本次课题研究了半固态重熔工艺对镁合金组织与耐腐蚀性能的影响。
半固态等温热处理是20世纪90年代中期发展起来的一种半固态合金的制备方法，该方法将合金加热到固液两相区并保温以获得特殊的组织形态，是一种消除铸件中枝晶粗大的有效方法。
本课题的主要意义是通过加强镁的力学性能、耐蚀性的相关研究，积极探索增强镁合金强度、耐蚀性的途径，推动镁合金作为结构材料的应用。
2.镁合金的发展概况2.1国内外镁合金材料应用的现状（1）通讯电子行业镁合金在电子行业中的应用以3C产品(手机、笔记本电脑、数码相机) 为主导, 用镁合金制造的壳罩与传统塑胶壳罩相比, 具有如下优缺点。
优点: 1)强度、刚度高, 镁合金强度比塑胶的大4~ 5倍、刚度大20倍, 用作外壳, 可以做得更薄、更轻; 2)散热性好, 镁合金的散热性是塑胶的200倍~ 300倍, 比热也比塑胶的大, 不易过热; 3)镁合金导电性能佳, 有电磁屏蔽作用, 可防止电磁干扰和对人体的伤害, 不必另作导电处理。
缺点: 1)制造周期长, 镁合金制品制造工序冗长, 开模耗时长, 成型后还需二次加工和后续处理;2)生产成本高, 原料贵, 制造工序多, 产品的良品率低, 使镁合金制品成本偏高; 3)色彩变化少, 镁合金本身为银灰色, 只能用涂装印刷变色, 无法如塑料壳那样混色出多种色彩与纹路。
综上所述, 镁合金与塑胶各有所长, 但随着镁合金制件加工方式的改进, 镁合金具有越来越强的竞争力。
（2）汽车行业为减轻汽车重量以降低油耗, 以及“环保型汽车”对材料可回收性的要求, 镁合金在汽车工业中的应用日益广泛。
摩擦搅拌处理镁合金的结构表征作者：封钰明习卫刘翠秀来源：《中国科技纵横》2016年第18期【摘要】本文利用电子显微分析技术，对镁合金Mg-Y1.5-Nd0.6-Zn1.3摩擦搅拌前后的微观结构进行表征。
结果表明，经摩擦搅拌处理的镁合金基体晶粒和第二相晶粒尺寸均有明显的降低；经过摩擦搅拌过程，合金出析出更多的第二相颗粒，且该颗粒经搅拌细化，更加弥散的分布在镁基体中，可以较好的解释摩擦搅拌处理后的镁合金力学性能得到提高的原因。
这一研究可以为促进提高镁合金的力学性能，促进其进一步的应用提供实验基础。
【关键词】镁合金摩擦搅拌显微结构镁及其合金因其密度低，具有比强度和比刚度高、机械加工性能好、减震性能好和抗辐射等一系列优点，以及大部分镁合金可再生利用，被誉为 21 世纪最具发展前途的绿色工程材料[1-3]。
但目前，镁合金并没有得到广泛的应用，究其原因主要是以下几点限制了其进一步应用：如镁合金易腐蚀氧化、耐高温性低、绝对强度低、塑性变形能力差、抗蠕变性差等缺点。
其中绝对强度低是制约其应用的主要因素之一，据已有的文献报道镁合金的实际强度仅为其理论强度的11%[4]。
为了提高镁合金的强度，科学家进行了大量的工作，目前主要采用合金强化、热处理强化、形变强化、细晶强化以及复合强化等方法来提高镁及其合金的强度。
细晶强化是我们的关注点之一。
纵观国内外对镁及其合金的晶粒细化，一般通过高压扭转、球磨等手段，可以将镁及其合金的晶粒细化至纳米级[5-6]。
但是高压扭转晶粒细化的并不均匀，纳米晶粒只占全部加工区域的一部分，而球磨工艺则在纳米化过程中将合金化、大塑性形变引入孪晶等复杂的物理化学变化忽略了，在我们探索材料本征性质时会引入一些假象，不利于改善晶粒细化工艺的研究。
摩擦搅拌强加工是一种新兴起的表面加工技术，可以简单有效的细化合金晶粒。
Q.Yang等人通过摩擦搅拌强加工处理Mg-Gd-Y-Zr合金，使得合金不仅具有较高的超塑性，晶粒也得到了很好的细化[7]。
《半固态搅拌铸造颗粒增强镁基复合材料的数值模拟研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，对材料性能的要求日益提高。
镁基复合材料因其轻质、高强、耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
半固态搅拌铸造技术作为制备颗粒增强镁基复合材料的一种重要方法，具有操作简便、成本低廉等优势。
本文通过数值模拟手段，对半固态搅拌铸造过程中颗粒增强镁基复合材料的制备工艺及性能进行深入研究。
二、半固态搅拌铸造技术概述半固态搅拌铸造技术是一种将液态金属与增强颗粒在半固态状态下进行混合，然后进行铸造的工艺。
该技术通过控制搅拌速度、温度、时间等参数，实现颗粒在镁基体中的均匀分布，从而提高复合材料的性能。
三、数值模拟方法及模型建立本文采用有限元分析软件，建立半固态搅拌铸造过程的数值模型。
模型中考虑了镁基体、增强颗粒以及两者之间的相互作用。
通过设定合理的材料参数、边界条件和初始条件，对搅拌过程中的温度场、流场及颗粒分布进行模拟。
四、模拟结果与分析1. 温度场分析模拟结果显示，在半固态搅拌铸造过程中，温度分布对颗粒的分布及复合材料的性能有显著影响。
随着搅拌的进行，温度逐渐升高，颗粒与镁基体之间的相互作用增强，有利于颗粒的均匀分布。
2. 流场分析流场分析表明，适当的搅拌速度和搅拌时间有助于提高颗粒在镁基体中的分散性。
过低的搅拌速度可能导致颗粒聚集，而过高的搅拌速度则可能使颗粒分布不均匀。
因此，在制备过程中需要控制好搅拌参数，以获得理想的颗粒分布。
3. 颗粒分布分析通过模拟不同工艺条件下的颗粒分布情况，发现颗粒的尺寸、形状以及添加量对复合材料的性能有重要影响。
适当增大颗粒尺寸或添加量可以提高复合材料的力学性能，但过大会导致颗粒聚集，影响性能。
因此，需要在保证颗粒均匀分布的前提下，合理控制颗粒的尺寸和添加量。
五、结论与展望本文通过数值模拟手段，对半固态搅拌铸造过程中颗粒增强镁基复合材料的制备工艺及性能进行了深入研究。
结果表明，合理的工艺参数和控制方法有助于实现颗粒在镁基体中的均匀分布，从而提高复合材料的性能。
热处理过程中Mg-8Gd-3Y-1Nd-0.5Zr合金的组织演变及性能冯艳;李晓庚;王日初;彭超群【摘要】采用透射电镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射及力学性能等测试手段,研究热处理工艺对水冷铸造的Mg-8Gd-3Y-1Nd-0.5Zr(质量分数)合金显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响.合金铸态显微组织由α-Mg、Mg(Gd,Y)相、富Zr小颗粒相和β-Mg24Y5网状共晶组成.在520 ℃固溶24 h后,合金中共晶相固溶进基体,固溶演变过程为α-Mg+β-Mg24Y5相+ Mg(Gd,Y)→过饱和α-Mg固溶体+Mg(Gd,Y)相.225 ℃时效,合金的析出序列为Mg(S.S.S.S)→β″(DO19)→β′(CBCO)→β1(FCC)→β(FCC),时效24 h达到峰时效态,合金的室温抗拉强度达到 231 MPa,伸长率为 3.4%.时效处理能提高合金耐腐蚀性能,225 ℃时效72 h时合金析出稳定β(FCC)相,平均析氢速率最小,为0.22mL/(cm2·h),合金的耐腐蚀性能最强.%The effects of heat treatments on the microstructures and properties of the Mg-8Gd-3Y-1Nd-0.5Zr alloy were studied. The cast Mg-8Gd-3Y-1Nd-0.5Zr alloy consists α-Mg, Mg(Gd,Y) second phases and eutectic phases of Zr-rich particle phase and β-Mg24Y5 reticular. After solid solution treatment at 520 ℃ for 24 h, the microstructure evolution of the alloy follows this sequence, α-Mg+β-Mg24Y5 phase + Mg(Gd,Y)→oversaturated α-Mg solid solution +Mg(Gd,Y) phase. After aged at 225 ℃, the second phases in the Mg-8Gd-3Y-1Nd-0.5Zr alloy precipitate following this sequence,Mg(S.S.S.S)→β″(DO19)→β′(CBCO)→β1(FCC)→β(FCC). The peak aging state occurs when the alloy is aged at 225 ℃for 24 h. The room temperaturetensile strength gets 231 MPa and the elongation rate gets 3.4%, respectively. Moreover, aging treatment improves the corrosion resistance of the alloy. After aged at 225 ℃ for 72 h, stable β(FCC) phase precipitates in the Mg-8Gd-3Y-1Nd-0.5Zr alloy, which express the best corrosion resistance. The lowest average hydrogen precipitation rate is 0.22mL/(cm2·h).【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2017(027)009【总页数】9页(P1794-1802)【关键词】Mg-8Gd-3Y-1Nd-0.5Zr合金;固溶处理;显微组织;力学性能;析出序列【作者】冯艳;李晓庚;王日初;彭超群【作者单位】中南大学材料科学与工程学院,长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙 410083【正文语种】中文【中图分类】TG146镁合金在室温下具有较好的力学性能，逐渐成为一种新兴的工业结构材料，然而，在高温下的力学性能差成为制约轻质镁合金应用的关键问题[1−2]。
半固态搅拌制备硅镁复合材料过程的三维数值模拟程光威;路颜【期刊名称】《工业加热》【年(卷),期】2018(047)004【摘要】采用计算流体力学软件CFD,以自行设计的机械搅拌炉为研究对象,建立了碳化硅增强镁基复合材料的数学模型.从而对不同搅拌速度、搅拌时间及搅拌温度下SiCp/AZ91组织特性进行分析.研究结果表明,一定的搅拌速度,对于碳化硅颗粒的分散性能是有益的的,但速度过快将会导致较大的液面起伏从而卷入大量的气相物质影响镁合金成品质量;搅拌时间同样影响SiCp/AZ91的形貌,搅拌时间为3min 时,由于时间过短SiC颗粒分布极不均匀,有大量团聚现象.当搅拌时间达到23min 时碳化硅合理在镁液中的分散性最好,但继续延长搅拌时间对于颗粒分散性能无较大改善;因此搅拌速度为300r/min搅拌时间为23min时SiC颗粒宏观分布较均匀,液面起伏较小,成品中的气孔较少.【总页数】4页(P63-65,68)【作者】程光威;路颜【作者单位】陕西铁路工程职业技术学院,陕西渭南714000;陕西铁路工程职业技术学院,陕西渭南714000【正文语种】中文【中图分类】TB333【相关文献】1.电磁搅拌法制备半固态浆料过程电磁场、流场和温度场的数值模拟 [J], 陈兴润;张志峰;徐骏;石力开2.B4Cp/A356复合材料半固态搅拌铸造过程的三维数值模拟 [J], 徐艳华;周荣亚3.电磁搅拌法制备铝合金半固态浆料过程中磁场和流场的数值模拟 [J], 陈兴润;张志峰;梁博;徐骏4.A356铝合金半固态浆料电磁搅拌法制备过程的数值模拟 [J], 陶文琉;赵升吨;林文捷5.半固态搅拌制SiC颗粒增强镁基复合材料过程的数值模拟 [J], 张福龙;梁潇文因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
