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Mg-Li合金的腐蚀机理与表面防护

中国有色金属学报 2022年第1期32卷 1-14页

作者：彭翔吴国华刘文才徐仕豪刘宏杰上海交通大学材料科学与工程学院轻合金精密成型国家工程中心上海200240

Mg-Li合金作为目前最轻的金属结构材料,在航空航天、军事、电子产业等领域具有良好的发展前景。但较差的耐蚀性严重制约了Mg-Li合金的广泛应用,因此研究其腐蚀机理和表面防护极为重要。基于国内外的研究进展,综述了Mg-Li合金的腐蚀机理... 详细信息

Mg-Li合金作为目前最轻的金属结构材料,在航空航天、军事、电子产业等领域具有良好的发展前景。但较差的耐蚀性严重制约了Mg-Li合金的广泛应用,因此研究其腐蚀机理和表面防护极为重要。基于国内外的研究进展,综述了Mg-Li合金的腐蚀机理,系统总结了Mg-Li合金的表面防护方法,包括电镀、化学镀、化学转化、阳极氧化、涂层涂覆及其他表面防护方法。建议深入研究各种表面处理方法对Mg-Li合金的防护机理,通过涂层的复合化、自愈化、疏水化来提高涂层对Mg-Li合金的防腐效果。

关键词： Mg-Li合金腐蚀机理化学镀化学转化阳极氧化

耐腐蚀Mg-Li合金的腐蚀与防护及其性能研究进展

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中国腐蚀与防护学报 2023年第6期43卷 1255-1263页

作者：田光元严程铭杨智皓王俊升北京理工大学材料学院北京100081 北京理工大学前沿交叉学院北京100081

高比强度和高比刚度Mg-Li合金,由于其出色的减重效果,是理想的航空航天金属结构工程材料。然而,由于其耐腐蚀性能较差,严重制约了其在一些服役环境中的广泛应用。因此,耐腐蚀Mg-Li合金的成分、工艺研制是未来发展的重要方向。本文综述... 详细信息

高比强度和高比刚度Mg-Li合金,由于其出色的减重效果,是理想的航空航天金属结构工程材料。然而,由于其耐腐蚀性能较差,严重制约了其在一些服役环境中的广泛应用。因此,耐腐蚀Mg-Li合金的成分、工艺研制是未来发展的重要方向。本文综述了其腐蚀机理及不同类型表面防护方法(金属涂层、阳极氧化、导电性-屏蔽性聚合物涂层和智能涂层)、研究现状与未来应用。同时,分析了不同类型腐蚀防护方法的优势与局限性问题,讨论了耐腐蚀Mg-Li合金腐蚀与防护的未来研究趋势,以期为耐腐蚀Mg-Li合金开发提供新思路。

关键词： Mg-Li合金腐蚀防护智能涂层超疏水

真空浇注和水冷锭模成形Mg-Li合金铸锭的工艺实践

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铸造 2022年第11期71卷 1397-1402页

作者：张琳张国生西安航空职业技术学院陕西西安710089

对某牌号Mg-Li合金铸锭的生产工艺进行了实践,主要包括铸锭技术指标及几何形状设计、铸锭熔炼浇注及凝固冷却条件的确定、铸锭工装设计与准备、铸锭浇注和冷却工艺参数选择,铸锭的试制与生产等。结果表明,采用真空感应炉,氩气、熔剂保... 详细信息

对某牌号Mg-Li合金铸锭的生产工艺进行了实践,主要包括铸锭技术指标及几何形状设计、铸锭熔炼浇注及凝固冷却条件的确定、铸锭工装设计与准备、铸锭浇注和冷却工艺参数选择,铸锭的试制与生产等。结果表明,采用真空感应炉,氩气、熔剂保护精炼合金,浇注、凝固冷却均在真空状态下进行,确定合理的锭模冷却水路结构和水冷部位,选择合理的浇注和冷却工艺参数可以有效防止铸锭内部纵深缩孔及缩松的形成,从而获得满足质量要求的铸锭。

关键词： Mg-Li合金铸锭真空水冷锭模工艺参数

LZ91 Mg-Li合金分流模挤压成形过程数值模拟与实验研究

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金属学报 2018年第2期54卷 339-346页

作者：陈良赵国群陈高进梁赵青张存生山东大学液固结构演变与加工教育部重点实验室济南250061

建立了LZ91 Mg-Li合金分流模挤压过程的有限元模拟模型,研究了挤压比对型材挤压过程中温度、应变、流动速度等物理场量的影响规律,采用J准则对型材的焊合质量进行了定量分析,并开展了不同挤压比条件下的分流模挤压实验,研究了铸造态、... 详细信息

建立了LZ91 Mg-Li合金分流模挤压过程的有限元模拟模型,研究了挤压比对型材挤压过程中温度、应变、流动速度等物理场量的影响规律,采用J准则对型材的焊合质量进行了定量分析,并开展了不同挤压比条件下的分流模挤压实验,研究了铸造态、均热态、挤压态LZ91 Mg-Li合金的微观组织特点。结果表明,在分流桥表面及其下部的材料处于大变形区,分流孔内部的材料处于小变形区,且随挤压比增加,材料的应变整体上升。受塑性变形热和型材冷却散热等因素的影响,分流桥上端材料的温度升高,但越靠近模具出口处,材料的温度越低。焊合质量受多种因素的影响,焊缝中心位置处的焊合质量低于焊缝边缘处,而随着挤压比的增大,焊合质量得到改善。焊缝区由于应变较大,其再结晶形核数量多,生成的晶粒较细小,而基体区因动态再结晶不够充分,其晶粒比较粗大。当挤压比增大时,由于温度升高,还发生了晶粒长大现象。

关键词： Mg-Li合金分流模挤压比焊合质量

混合稀土对超轻Mg-Li合金微观组织和力学性能的影响（英文）

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稀有金属材料与工程 2017年第7期46卷 1775-1781页

作者：李杨敏彭晓东胡发平魏国兵谢卫东刘军威杨艳李孟孪王雪梅重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400044 上汽依维柯红岩商用车有限公司重庆401122

对La/Ce混合稀土的mg-9li-3Al-xRE(x=0,0.5,1,1.5,2,质量分数,%)合金,利用光学显微镜,带能谱(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)研究了微观组织对其力学性能的影响。结果表明,在加入混合稀土的铸态合金中,形成了Al_4RE相,并且M... 详细信息

对La/Ce混合稀土的mg-9li-3Al-xRE(x=0,0.5,1,1.5,2,质量分数,%)合金,利用光学显微镜,带能谱(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)研究了微观组织对其力学性能的影响。结果表明,在加入混合稀土的铸态合金中,形成了Al_4RE相,并且mg_(17)Al_(12)相的含量和α-mg相的体积分数均被减少。此外,细化了α-mg相并提高了合金的力学性能。但是,随着La/Ce混合稀土含量的增加,Al_4RE相的尺寸增大,降低了合金的力学性能。在加入混合稀土的挤压态合金中,合金中Al_4RE相挤压破碎至1~3μm,分布于β-li基体中和α/β相之间。mg-9li-3Al-1.5RE合金获得最好的力学性能,最大抗拉强度和延伸率分别为228.3 MPa和20.8%,同铸态mg-9li-3Al相比分别提高了88.6%和197.4%。

关键词： Mg-Li合金混合稀土挤压微观组织力学性能

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添加Si对Mg-Li合金储氢性能的影响

中国有色金属学报 2017年第10期27卷 2072-2078页

作者：黄显吞覃昌生卿培林谢政专李柳杰百色学院材料科学与工程学院百色533000 广西大学物理科学与工程技术学院南宁530004

在氩气保护下,采用热处理并结合机械球磨合金化制备mg_(90)li_(10+x)%Si(x=0,2,5,8(质量分数))合金储氢材料,研究Si的添加对Mg-Li合金储氢性能的影响。结果表明:mg_(90)li_(10+x)%Si(x=2,5,8)合金材料经过热处理和机械合金化后,li容易... 详细信息

在氩气保护下,采用热处理并结合机械球磨合金化制备mg_(90)li_(10+x)%Si(x=0,2,5,8(质量分数))合金储氢材料,研究Si的添加对Mg-Li合金储氢性能的影响。结果表明:mg_(90)li_(10+x)%Si(x=2,5,8)合金材料经过热处理和机械合金化后,li容易扩散进入mg晶格体内形成mg(li)固溶体,Si与mg结合生成mg_2Si,而mg_2Si不仅能改善Mg-Li合金的吸/放氢动力学性能,而且还能提高Mg-Li合金的热力学性能。mg_(90)li_(10+x)%Si(x=0,2,5,8)合金的初始脱氢温度从632 K(x=0)分别下降到了610 K(x=2)、598 K(x=5)和598K(x=8);Mg-Li合金的脱氢表观活化能为396.5kJ/mol,而添加Si后,其分别下降了13.3 k J/mol(x=2)、21.1 kJ/mol(x=5)和67.4kJ/mol(x=8)。

关键词： Mg-Li合金淬火处理催化作用储氢性能

超轻Mg-Li合金的腐蚀行为与表面处理（英文）

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2017年第7期27卷 1455-1475页

作者：孙月花王日初彭超群冯艳杨明中南大学材料科学与工程学院长沙410083

Mg-Li合金作为超轻金属结构材料,由于其具有较高的比强度、较好的成形性和良好的电磁屏蔽性能,在航空航天以及军事领域具有良好的发展前景。综述Mg-Li合金的研究进展并指出其面临的三大问题。针对Mg-Li合金较差的耐蚀性,重点总结合金的... 详细信息

Mg-Li合金作为超轻金属结构材料,由于其具有较高的比强度、较好的成形性和良好的电磁屏蔽性能,在航空航天以及军事领域具有良好的发展前景。综述Mg-Li合金的研究进展并指出其面临的三大问题。针对Mg-Li合金较差的耐蚀性,重点总结合金的腐蚀行为,并详细地介绍包括电镀、化学镀、等离子喷涂、熔盐置换、化学转化膜、阳极氧化、微弧氧化、有机涂层以及有机-无机杂化涂层等表面处理技术。最后,探讨Mg-Li合金腐蚀与防护的发展方向。

关键词： Mg-Li合金比强度成形性电磁屏蔽腐蚀行为表面处理杂化涂层

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真空碳热还原制备Mg-Li合金热力学分析

稀有金属材料与工程 2016年第1期45卷 127-131页

作者：张玺张南夷张劲松黄鹏彭晓东谢卫东重庆大学重庆400045 重庆长安汽车股份有限公司重庆400060 国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400044

提出了真空碳热还原制备Mg-Li合金的新思路,并对还原反应进行了热力学分析,研究了还原反应的反应式、吉布斯自由能及临界还原温度。结果表明:真空碳热还原制备Mg-Li合金具备热力学可行性,且其吉布斯自由能随真空度和反应温度的升高而降... 详细信息

提出了真空碳热还原制备Mg-Li合金的新思路,并对还原反应进行了热力学分析,研究了还原反应的反应式、吉布斯自由能及临界还原温度。结果表明:真空碳热还原制备Mg-Li合金具备热力学可行性,且其吉布斯自由能随真空度和反应温度的升高而降低;相同真空度下,该反应的临界反应温度低于真空碳热还原制备金属mg、金属li的临界温度,反应更容易进行;当真空度为10 Pa,li_2O的相对比例为0.1时,真空碳热还原制备Mg-Li合金的临界反应温度为1345 K;在常规皮江法(真空硅热还原法)制镁的反应条件下,不论反应物料中mg O、li_2O相对比例为多少,真空碳热还原制备Mg-Li合金均具有热力学可行性。

关键词： Mg-Li合金真空碳还原热力学分析

双相Mg-Li合金的热变形行为和本构模型（英文）

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2016年第2期26卷 508-518页

作者：魏国兵彭晓东胡发平 Amir HADADZADEH 杨艳谢卫东 Mary A.WELLS 重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 Mechanical and Mechatronics Engineering Department University of Waterloo

在温度423-573 K和应变速率为0.001-1 s^-1下,通过Gleeble-3500热机械试验机对双相mg-9li-3Al-2Sr合金进行等温热压缩实验,研究其热变形行为并评估其可加工性能。塑性失稳以锯齿形流变的形式存在,锯齿屈服效应归因于mg和li原子对移动位... 详细信息

在温度423-573 K和应变速率为0.001-1 s^-1下,通过Gleeble-3500热机械试验机对双相mg-9li-3Al-2Sr合金进行等温热压缩实验,研究其热变形行为并评估其可加工性能。塑性失稳以锯齿形流变的形式存在,锯齿屈服效应归因于mg和li原子对移动位错的锁定作用。分析流变应力、应变速率和变形温度的关系,并通过Arrhenius公式计算得到不同应变条件下变形激活能和基本的材料参数。温度和变形速率对合金变形行为的影响可以用Zener–Hollomon指数函数来表示。通过比较不同变形条件下的预测值与实验流变曲线,来验证本构方程的合理性。经计算,得到其相关系数为0.9970,平均相对误差为4.41%。结果表明,该本构模型可以准确地预测双相mg-9li-3Al-2Sr合金的高温变形流动行为。

关键词：本构模型 Mg-Li合金塑性失稳 Zener–Hollomon参数