介绍利用镁合金作为结构材料或汽车部件对于减少空气污染排放（例如; CO）非常有效亚博网站下载2,所以X和不X）能源消耗。然而，与其他工业金属相比，镁合金的可成形性，机械和物理性质差，特别是杨氏模量，腐蚀和耐磨性。钢或铝合金。前人研究[1-4]表明Mg2Si Bulky金属间金属间金属间金属间金属间金属间金属间金属间金属间金属间金属间质量低密度为1.88g / cm3.和良好的机械性能，如350〜700伏伏微硬度，高弹量模120 gpa和1358k高熔点。另一方面，众所周知的Hall-Petch关系[5,6]表明，采用晶粒细化工艺来改善力学性能。镁合金在模具中发生严重塑性变形的等通道角挤压(ECAE)，由于细化晶粒有效地阻止基面滑移[7]，使镁合金具有较高的强度和韧性。亚博网站下载 在本研究中，研究了镁的特性2首先描述了Si化合物。介绍了利亚博网站下载用复合材料和通过重复塑性加工细化晶粒的方法来改善镁合金力学和物理性能的材料和工艺设计。从回收过程的角度出发，探讨了采用SiO的可能性2用玻璃粉合成镁2在本次审查中讨论了Si作为输入原亚博网站下载材料而不是硅。此外，为了建立面向扩展的技术，上述高性能镁合金的加工设计应用于生产诸如管道，杆和板材生产中的产品。 亚博网站下载镁合金材料与加工设计毫克的特点2SI金属间金属米2采用热压法制备Mg亚博网站下载-33.33 mol%Si粉料[3]固结而成的固体Si块体材料具有350~700 Hv的显微硬度、120 GPa的高弹性模量和1358 K的高熔点等良好的力学性能。它们比传统镁合金的性能要好得多。它表明，通过细mg的均匀分布，可以提高镁合金的机械性能2Si粒子yabo214在基体中。 阳极的电流密度与材料的腐蚀反应速度相对应。亚博网站下载即电流密度越低，耐腐蚀性能越好。与传统的AZ31镁合金相比，Mg2Si体积材料减少到亚博网站下载1/40~1/60。阴极和阳极反应电位平衡的增加也意味着Mg2Si具有比AZ31合金更强的电势，提高了与其他金属接触时的耐蚀性。此外，基于JIS z2731 (308 K温度和5%浓度)[8]的盐雾试验表明，AZ31合金在1 h后开始腐蚀。在盐雾试验中，常规镁合金的腐蚀现象在1h左右开始。 米2然而，Si体积庞大的材料，在2000小时的耐力评估后没有损伤。这意味着镁的耐蚀性2硅比传统的不锈钢好得多。 亚博网站下载高性能镁合金材料设计利用镁可以为镁合金提供作为结构部件所需要的某些特性2Si金属间化合物的材料设计如图2所示。亚博网站下载图2（a）是指金属基质复合材料与mg2Si Dispersoids被命名为“MGSIX®， (b)为Mg对表面的修饰2涂上镁合金的Si层。前者可用于通过MG改善机械性能2SI色散强化效果，后者用于提高腐蚀和耐磨性。本文介绍了MgSiX的特点®通过晶粒精炼过程和Mg固态合成的组合详细描述2Si。
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图1所示。高性能镁合金材料设计示意图，(a)金属基复合材料(M亚博网站下载gSiX)®)和(b)表面改性。 |
谷物精炼和分散强化效应反复塑料工作谷物精炼效果众所周知，晶粒细化改善了材料的强度。亚博网站下载在本研究中，采用图3所示的重复塑性加工(RPW)工艺生产晶粒细化[9]的镁绿坯体。 将原料粉末混合物进料到安装在压机机中的模具中后，它通过上冲头固结。上冲孔II放入紧凑，并且通过向后挤出的绿色部分的塑性变形发生在模具中。之后，冲压我再次压实。 RPW过程中的一个循环，由替代地插入两个上部冲孔而构成压实和向后挤压，需要大约6〜10秒。冲床速度约为0.5〜1米/秒，并且通过速度控制混合和优化原料的能量。图4显示了AZ31合金经不同循环次数RPW热挤压后的极限抗拉强度(UTS)与平均晶粒尺寸的关系。随着晶粒尺寸的减小，UTS值显著增加。它很好地符合Hall-Petch方程。例如，当RPW (N)循环次数为200次时，热挤压AZ31合金的平均晶粒尺寸为4.3 μm, UTS约为350 MPa，优于常规合金的265 MPa。因此，RPW工艺是细化镁合金晶粒、提高镁合金拉伸性能的有效方法。 镁复合材料用mg2Si Dispersoids.图5给出了用Mg制备镁复合材料的示意图2采用镁合金粉末和硅颗粒[10]的元素混合物制备Si分散体。yabo214 米2Si金属间金属间可以通过镁和硅的反应形成在热挤出前预热绿色紧凑时具有放热热的反应形成。硅(SiO2)也是合成Mg的另一种原料2Si和MgO通过镁的脱氧。这些是基于以下公式。
2毫克+硅→米2如果 |
（1） |
4mg + SiO.2→米2SI + 2MGO |
（2） |
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例如，当使用平均粒径为145μm和siO的Az31合金粉末时2粉末，具有22μm，复合材料的UTS，具有8质量％SiO2与SIO成比例地增加2含量为362 MPa。合成的Mg的平均粒径2Si /MgO约为20 μm。这和SiO是一样的2原料是因亚博网站下载为在固态反应期间形成的形成颗粒的粗化并未发生如此多。yabo214因此，从分散强化效果的观点出发，Si和SiO的粒度控制2绿色紧凑型粉末是非常重要的是用细镁制备镁复合材料2Si或mg2Si /分别以分散体。 亚博网站下载MGSIX的材料设计®研究了高性能镁合金(MgSiX)的显微组织Ⓡ通过RPW工艺的组合和通过细mg的分散强化的组合在图6中示出了图6中的图6中示出2Si颗粒yabo214。原位生成镁的均匀分布2Si不仅有助于改善机械性能，还有助于镁复合合金的腐蚀和耐磨性。 图7显示了UTS对SIO的依赖性2与常规冷压缩过程（n = 200）相比，通过RPW过程（n = 200），当采用AZ31-5质量％Si的元素粉末混合物时相比。在两个复合材料中，UTS在增加SIO时比例地增加2由于细镁的分散强化作用，使镁的含量增加2Si / MgOyabo214颗粒。然而，由于RPW的基质晶粒细化，AZ31通过RPW通过RPW表示较高的拉伸强度。如图7（b）的光学微观结构所示，RPWED复合合金显示出更精细的Mg2在基质中更均匀地分布的Syabo214i和MgO颗粒对UT的改善有效。 关于复合材料的耐蚀性，图8显示了AZ31复合合金与Mg的电化学极化曲线2使用AZ31-2yabo214质量％SiO的元素粉末混合物时Si / MgO颗粒2作为原材料。亚博网站下载通过包括Mg，目前的密度明显降至1/2〜1/32与传统的AZ31合金相比。通过原位生成镁的分散，可以提高镁合金的耐蚀性2Si粒子yabo214在基体中。此外，[11]的摩擦学性能也得到了显著改善。特别是，在油润滑条件下，由于MgO颗粒的“温和攻击性”特性，阻止了计数器材料[12]上的磨蚀现象，从而降低了摩擦系数。亚博网站下载yabo214由于石墨颗粒的自润滑作用，石墨颗粒的加入也能有效地降yabo214低摩擦系数的稳定。 回收废硅2生产MgSiX的玻璃®考虑到玻璃制品的主要成分是SiO2，特别是纯度高的玻璃废料，有很大的可能性代替硅作为输入原料形成Mg亚博网站下载2Si通过脱氧和反应过程[13]。图9显示了小块内部加工的光学硅材料的外观2玻璃纤维纯度为99.99%。它们被磨成细粉，平均粒径为16.8 μm。混合SIO后2具有AZ31粉yabo214末的玻璃颗粒，通过在600MPa的施加压力下通过冷压制固结元素粉末混合物。 SiO2粉末混合物的玻璃颗粒含量为0,2,4,6和8质量％。在723 k下加热每个绿色结构300秒以合成Mg2Si / MgO，通过挤出比为37，通过热挤出立即固结成全密度。图10显示了在723K的300℃下加热后的绿色块的XRD图案。Mg的峰值2Si和MgO被明确检测到，即SiO2玻璃颗粒与镁反yabo214应以形成它们。此外，在723k下加热的绿色块的差分扫描量热计（DSC）曲线显示出不热峰，这对应于镁和SiO之间的反应2当加热至910k时，意味着在723k加热后，在绿色块中不存在玻璃颗粒，并在预热期间与镁合金粉末完全反应。
图11表示UTS的依赖性，屈服应力和热挤出的AZ31复合合金用Mg的伸长率2Si/MgO分散在玻璃含量上。随着sio2含量的增加，拉伸强度逐渐增加2内容。这是由于弥散强化作用，当Mg2Si/MgO细颗粒均匀分布yabo214在基体中。屈服应力随SiO含量的增加而增大2内容由于与镁基质相比，分散体的极高模量非常高。伸长率随着SIO的增加而降低2含量，因为原位形成Mg2与AZ31基体相比，Si和MgO弥散体较脆。因此,浪费SiO2高纯度的玻璃可以作为原料形成镁亚博网站下载2通过该研究中提出的反应和合成过程Si。 批量生产过程的实用可行性在MGSIX上建立扩展面向扩展的工程®及其新工艺，有必要评估镁复合材料的性质用mg2Si分散体通过使用大规模制造设备生产通过大规模生产过程。app亚博体育如图12（a）所示，通过使用5000 kN螺旋驱动的型压机（EnoMoto机50zes），在RPW工艺的路径上产生直径为140mm和重量约为3kg的绿色块。 图12 (b)为采用大型制造设备的管道半成品外观。app亚博体育的MgSiX®棒还具有优异的机械性能，例如;378 MPa的UTS和11％的伸长率。从提高生产率的观点来看，必须通过使用行业中安装的制造设备进行优化RPW工艺中的坯料大小和循环次数。app亚博体育 结论镁合金晶粒细化，硅化镁(Mg2Si）Dispersoids（MGSIX®)是通过固体重复塑性加工工艺研制的，具有较高的强度。用于合成镁2硅，内部废物或硅o废料2具有高纯度的眼镜可以用作输入原料而不是硅颗粒。亚博网站下载yabo214 承认该研究是由Kanagawa Academy Science和Technuce（Kast）的“高性能镁合金的环境良好过程的发展”项目和匹配基础项目从Meti创建大学的企业。亚博老虎机网登录 参考文献
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