鎂合號眾多,已在多領(lǐng)域大量應用的合金系列為Mg-Al系合金,特別是在鑄造過程中表現(xiàn)出工藝穩(wěn)定、燒損較小、室溫條件下有著力學性能和高強耐腐蝕行為的AZ91鎂合金。在變形鎂合金方面,獲得大量應用的是Mg-Zn系合金,其在熱處理過程中表現(xiàn)出的時效強化行為。在該系列中,從合號ZM81的相關(guān)研究來看,其表現(xiàn)出比Mg–Al合金更的力學性能。ZK系合金主要為Mg-Zn-Zr系鎂合金,是目前應用多的變形鎂合金之一,代表是ZK61鎂合金,其經(jīng)高溫成型冷卻和人工時效處理后,抗拉強度大于300MPa,具有良好的塑性及耐蝕性,可加工性良好,能制造形狀復雜的大型鍛件。
新型超塑性鎂合金材料生產(chǎn)成本相對較低、利潤較高,在鎂合金材料生產(chǎn)和應用中競爭優(yōu)勢明顯。已有研究表明,我國研發(fā)的新型超塑性鎂合金性能指標優(yōu)于日本生產(chǎn)的同類產(chǎn)品,具有室溫強度高(抗拉強度>350MPa、屈服強度>250MPa),沖壓過程中的超塑性變形能力強(中、低溫延伸率為~200%,高溫延伸率為700%~800%)。未來需進一步加強該類材料研究,為航空、航天技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展提供支撐。
目前,耐高溫系鎂合金已經(jīng)在汽車發(fā)動機罩蓋、缸體、引擎活塞及高速艙體等零部件上有著廣泛應用。目前,各國研究者關(guān)于耐高溫系鎂合金的研究大部分還是聚焦于Mg、Al、Zn系的性能調(diào)控及稀土元素的合金化行為。其中,高溫力學性能好的是以Mg-Gd系為代表的的鎂稀土合金體系。目前亟需解決同步提高強度和塑性的問題,具體措施包括控制析出相形態(tài)分布、細化組織和降低雜質(zhì)含量。另外,鎂合金鑄造性能應被重視,即合金設(shè)計時需綜合考慮力學性能和鑄造性能。就性能指標而言,強(強度>400MPa)耐熱(使役溫度>250℃)鎂合金是目前國家亟需攻關(guān)的一類關(guān)鍵材料。隨著技術(shù)不斷地開發(fā)與發(fā)展,耐高溫系鎂合金將會在汽車動力系統(tǒng)部件、航天等對材料強度、耐高溫能力及材料輕量化有著苛刻要求的領(lǐng)域中得到廣泛應用。
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