晶體鎂合金
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-10-26
晶體鎂合金的視頻教程
ABAQUS-鋁（鎂）合金扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)?zāi)M-提供cae及odb計(jì)算文件
鋁合金薄殼的扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)，考慮到大家都是窮學(xué)生，就5塊吧
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晶體鎂合金的實(shí)例教程
這個(gè)判斷非常重要，因?yàn)樗嵝盐覀儯涸?HCP 鎂合金里，單純盯著“硬化參數(shù)”往往是不夠的，織構(gòu)和重取向本身就是塑性響應(yīng)的重要組成部分。
第四，作者還加入了一個(gè)各向同性 accommodation 項(xiàng)，用來描述晶界附近非晶體學(xué)協(xié)調(diào)變形的作用。這個(gè)處理非常值得重視。很多時(shí)候我們做晶體塑性，只把目光放在晶內(nèi)滑移和孿晶上，卻容易忽略多晶材料中晶粒之間并不是天然完全協(xié)調(diào)的。Staroselsky 這篇文章清楚地認(rèn)識(shí)到：如果不考慮這部分效應(yīng)，數(shù)值計(jì)算中的應(yīng)力水平會(huì)偏高，甚至難以合理匹配實(shí)驗(yàn)。因此，這個(gè)附加項(xiàng)雖然形式上不復(fù)雜，但在建模思想上非常成熟。
主要考慮的滑移和孿晶如下：
拉伸變形的實(shí)驗(yàn)于模擬結(jié)果對(duì)比：
壓縮變形的模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比：
從結(jié)果上看，這篇文章得到的結(jié)論也非常有代表性。作者指出，AZ31B 鎂合金室溫變形的主要載荷承擔(dān)機(jī)制，不是單一滑移，而是 basal、prismatic、pyramidal <a> 滑移與 {10-12}<10-11> 孿晶共同作用的結(jié)果。同時(shí)，他們認(rèn)為材料在變形過程中表現(xiàn)出的顯著各向異性和應(yīng)變硬化特征，很大一部分來源于變形誘導(dǎo)的織構(gòu)演化，而孿晶又是其中最關(guān)鍵的驅(qū)動(dòng)力之一。這個(gè)結(jié)論今天看依然不過時(shí)，因?yàn)樗苯幼プ×?em>鎂合金室溫塑性的本質(zhì)。
推薦文章的最主要原因是：
2003 的這個(gè)文章的價(jià)值，不在于它把所有機(jī)制都做全了，而在于它先把最重要的幾個(gè)問題講清楚了——誰(shuí)在變形、誰(shuí)在重取向、誰(shuí)在影響應(yīng)力水平。對(duì)于剛開始做 HCP 晶體塑性的人來說，這種建模路徑非常值得學(xué)習(xí)。
孿晶不能只作為“后處理現(xiàn)象”看待，而應(yīng)該進(jìn)入本構(gòu)主框架。 如果模型里沒有真正把孿晶放進(jìn)去，那么很多鎂合金室溫響應(yīng)就只能停留在表面擬合，難以解釋深層原因。
一個(gè)好模型不僅要能解釋，還要能擴(kuò)展。
展開 鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，比重只有1.8，分別為鋁的2/3和鐵的1/4，其比強(qiáng)度高達(dá)133，這使得鎂合金可用作高強(qiáng)度材料。高強(qiáng)度鎂合金的比強(qiáng)度甚至可以和鈦相媲美。
鎂合金彈性模量大，消震性好，在彈性范圍內(nèi)，鎂合金受到?jīng)_擊載荷時(shí)，吸收的能量比鋁合金件大一半，所以鎂合金具有良好的抗震減噪性能。
鎂合金具有良好的壓鑄成型性能，壓鑄件壁厚最小可達(dá)0.5mm, 適應(yīng)制造汽車各類壓鑄件。鎂合金件穩(wěn)定性較高，壓鑄件的鑄造性加工尺寸精度高，可進(jìn)行高精度機(jī)械加工。
鎂合金的散熱相對(duì)與合金來說有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于相同體積與形狀的鎂合金與鋁合金材料的散熱器，某熱源生產(chǎn)的熱量（溫度）鎂合金比鋁合金更容易由散熱片根部傳遞到頂部的速度，頂部更容易達(dá)到高溫。
但鎂合金線膨脹系數(shù)很大，達(dá)到25～26 μm/m℃，而鋁合金則為23 μm/m℃，黃銅約20 μm/m℃，結(jié)構(gòu)鋼12 μm/m℃，鑄鐵約10μm/m℃，巖石（花崗巖、大理石等）僅為5～9 μm/m℃，玻璃5～11 μm/m℃。應(yīng)用在熱源處時(shí)一定要考慮溫度對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸的影響。
鎂合金的應(yīng)用舉例：一般中高端及專業(yè)數(shù)碼單反相機(jī)都采取鎂合金做骨架，使其堅(jiān)固耐用，手感好；手機(jī)電話，筆記本電腦的殼體；在內(nèi)部產(chǎn)生高溫的電腦和投影儀等的外殼和散熱部件上使用鎂合金；汽車方向盤、轉(zhuǎn)向支架、剎車支架、座椅框架、車鏡支架、分配支架等要求重量輕而強(qiáng)度大的結(jié)構(gòu)件。
鎂合金壓鑄方向盤骨架
按成型方法分為變形鎂合金和鑄造鎂合金兩類。
鎂合金牌號(hào)以英文字母+數(shù)字+英文字母的形式表示。前面的英文字母是其最主要的合金組成元素代號(hào)（元素代號(hào)如下表規(guī)定），其后的數(shù)字表示其最主要的合金組成元素上下極限值的平均值。最后面的英文字母為標(biāo)識(shí)代號(hào)，用以標(biāo)識(shí)各具體組成元素相異或元素含量有微小差別的不同合金。
展開 3)熱應(yīng)力 鎂及鎂合金熱膨脹系數(shù)較大，約為鋁的1.2倍，在焊接過程中會(huì)易產(chǎn)生大的焊接變形，引起較大的熱應(yīng)力。
4)焊縫下塌 因?yàn)?em>鎂的表面張力比鋁小，焊接時(shí)很容易產(chǎn)生焊縫金屬下塌。
5)氣孔 與焊鋁一樣，鎂合金焊接時(shí)易產(chǎn)生氫氣孔。氫在鎂中的溶解度隨溫度的降低而減小，而且鎂的密度比鋁小，氣體不易逸出，在焊縫凝固過程中會(huì)形成氣孔。
6)熱裂紋 鎂合金易與其它金屬形成低熔共晶體，在焊接接頭中易形成結(jié)晶裂紋。當(dāng)接頭處溫度過高時(shí)，接頭組織中的低熔點(diǎn)化合物在晶界處會(huì)熔化出現(xiàn)空穴，或產(chǎn)生晶界氧化等，產(chǎn)生所謂的“過燒”現(xiàn)象。此外，鎂及其合金易燃燒，所以在熔化焊接時(shí)需要惰性氣體或焊劑的保護(hù)。
4 鎂合金的焊接方法
近年來，隨著鎂合金結(jié)構(gòu)件的出現(xiàn)，對(duì)于鎂合金焊接的研究也越來越多。由于鎂合金在焊接時(shí)存在上述特點(diǎn)，所以，目前大量的研究集中在怎樣改善焊接接頭組織結(jié)構(gòu)和提高接頭的性能方面。應(yīng)用的焊接方法主要有鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG)、熔化極惰性氣體保護(hù)焊(MIG)、攪拌摩擦焊(FSW)、摩擦焊(FW)、激光焊(LBW)、電子束焊(EBW)和電阻點(diǎn)焊(RSW)等。
4.1 TIG焊
鎢極氣體保護(hù)焊是目前鎂合金最常用的焊接方法，它是在惰性氣體的保護(hù)下，利用鎢電極與工件間產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充金屬?gòu)亩纬山Y(jié)合的一種方法。根據(jù)保護(hù)氣體的不同，可分為鎢極氬弧焊和鎢極氦弧焊。
鎢極氬弧焊焊接鎂合金，接頭的變形小且熱影響區(qū)較窄，接頭的力學(xué)性能和耐腐蝕性能都較高。由于鎂合金的特點(diǎn)，焊接時(shí)要使用交流電源，以去除氧化膜，焊接過程中主要存在氣孔、夾雜和熱裂紋等缺陷，利用活性焊接可以改善鎢極氬弧焊接鎂合金時(shí)存在的熔深淺的缺點(diǎn)。
鎂合金化學(xué)活潑性很強(qiáng)，表面覆蓋著一層氧化膜。
展開 鎂合金是目前最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料， ZK系鎂合金是目前應(yīng)用廣泛的高強(qiáng)鎂合金。本文采用計(jì)算材料學(xué)方法揭示了微合金化增強(qiáng)析出相密度的機(jī)理。Guinier-Preston區(qū)（GP區(qū)）是ZK系鎂合金中的初期析出相，對(duì)析出強(qiáng)化效果有著重要的作用。本文系統(tǒng)研究了Ag，Ca，Al，Zr等四種微合金化元素對(duì)GP區(qū)穩(wěn)定性的影響。發(fā)現(xiàn)含Ag和Ca元素能提高GP區(qū)形成能，而Al和Zr則無法提高GP區(qū)形成能，由此推測(cè)Ag和Ca具有增加GP區(qū)穩(wěn)定性，提高其形核率的效果；而Al和Zr不具有提高形核率的效果；這與實(shí)驗(yàn)上Ag和Ca能增加析出相GP區(qū)密度但Al和Zr無此效果相一致。論文還探索了這些合金元素在GP區(qū)中的電子結(jié)構(gòu)特征：發(fā)現(xiàn)Ca在GP區(qū)中其成鍵態(tài)增強(qiáng)，而Al和Zr在GP區(qū)中其反鍵態(tài)增強(qiáng)；這分別導(dǎo)致了體系穩(wěn)定性的增加和減弱。 而Ag增強(qiáng)GP區(qū)的穩(wěn)定性是源于其能減弱體系的泡利排斥能，從而導(dǎo)致體系穩(wěn)定性增強(qiáng)。通過對(duì)ZK系微合金化機(jī)理的研究，該課題的研究者們探索了如何將材料關(guān)鍵熱力學(xué)量與材料宏觀性質(zhì)改變進(jìn)行關(guān)聯(lián)的可行性，并試圖從電子結(jié)構(gòu)理解影響熱力學(xué)量的成因。目前，該課題的研究者們正在研究如何通過電子結(jié)構(gòu)特征來預(yù)估合金元素在特定合金中的宏觀性能的影響。
ZK系合金是目前強(qiáng)度較大的商用鎂合金，但其強(qiáng)度仍然不能滿足實(shí)際需要。合金元素能改變ZK系合金析出強(qiáng)化效果，研究合金元素對(duì)析出強(qiáng)化機(jī)理的影響有著重要意義。本文提出GP區(qū)穩(wěn)定性是影響析出相初期成核的主要因素。本文構(gòu)建了一系列三明治模型結(jié)構(gòu)來表達(dá)GP區(qū)的原子結(jié)構(gòu)，這些三明治結(jié)構(gòu)可以按照慣析面方向(0001), (10-10)和(11-20)分為三類，如圖1（a），1（b）和1（c）中所示，分別為(0001), (10-10)和(11-20)面。
展開 背景介紹
由于鎂的晶體結(jié)構(gòu)為密排六方，在變形過程中鎂合金極易產(chǎn)生嚴(yán)重的基面織構(gòu)，導(dǎo)致其變形型材的力學(xué)性能具有比較嚴(yán)重的各向異性，最終影響其使用性能。Li的加入能改變鎂合金晶胞的軸比及其晶體結(jié)構(gòu)，而稀土元素能與Mg以及其他合金元素形成金屬間化合物，并通過第二相與基體的相互作用來提高合金性能，同時(shí)弱化合金基面織構(gòu)。
研究出發(fā)點(diǎn)
釔、鈰，作為鎂合金常用的合金化元素，單一添加時(shí)能有效強(qiáng)化鎂鋰合金的性能和弱化基面織構(gòu)。交叉軋制制備出的板材組織均勻性更高，力學(xué)性能提升更加明顯且各向異性有所減弱。基于這些特點(diǎn)，本研究以通過合金化和變形加工調(diào)控各向異性作為研究出發(fā)點(diǎn)，以期獲得各向異性可控和優(yōu)良成型性的超輕鎂鋰合金材料。
圖文解析
1 復(fù)合添加稀土元素對(duì)于合金微觀組織的影響
隨著合金化元素含量及種類的改變，板材的相組成亦在變化（如圖1所示）。結(jié)合XRD和SEM結(jié)果可知，Mg-8Li-Al合金主要具有α-Mg和β-Li雙相組織；而分別單獨(dú)添加Y、Ce時(shí)，基體中會(huì)析出Al
2Y或Al
2Ce相；當(dāng)兩種稀土元素復(fù)合添加時(shí)，第二相的主要成分則為Al
2(Y, Ce)相，隨著第二相的形成，晶界的遷移被阻礙，基體相得以細(xì)化。當(dāng)Y/Ce復(fù)合添加的含量大于1.5%時(shí)，第二相開始富集，其釘扎作用變低。
展開 
晶體鎂合金的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
晶體鎂合金的最新內(nèi)容
文章名稱：《A constitutive model for hcp materials deforming by slip and twinning: application to magnesium alloy AZ31B》
DOI：10.1016/S0749-6419(03)00039-1
在鎂合金晶體塑性建模的發(fā)展脈絡(luò)里，2003 年 Staroselsky 這篇文章并不是最新的，
鎂合金溫軋機(jī)支承輥有限元分析
有限元分析2個(gè)月前
摘要：
本文針對(duì)300mm鎂合金溫軋機(jī)支承輥開展有限元分析，采用ANSYS軟件（經(jīng)典界面）。對(duì)支承輥進(jìn)行靜強(qiáng)度分析，結(jié)果表明：支承輥?zhàn)畲笞冃瘟繛?.467×10^-4mm，滿足板形誤差要求；最大Von Mises應(yīng)力為67.6MPa，低于材料許用應(yīng)力（140~150MPa）。分析發(fā)現(xiàn)支承輥中間位置變形最大，軸頸與輥身接觸處應(yīng)力集中明顯。研究證實(shí)該支承輥設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度要求，為鎂合金溫軋工藝提供了理論依據(jù)
鎂合金電驅(qū)橋領(lǐng)銜！8個(gè)月前
7 月新能源車電驅(qū)領(lǐng)域技術(shù)成果密集落地：聯(lián)合電子推全球首款量產(chǎn)鎂合金電驅(qū)橋，減重 8kg 助續(xù)航升 4%；YASA 13kg 電機(jī)功率達(dá) 550kW 創(chuàng)紀(jì)錄，韓國(guó)團(tuán)隊(duì)研發(fā)無銅電機(jī)，日產(chǎn)發(fā)布第三代 e-POWER 系統(tǒng)。同時(shí)，碳化硅電控項(xiàng)目啟動(dòng)，多款電機(jī)專利獲批，上海機(jī)電、三菱電機(jī)也分別布局人形機(jī)器人關(guān)節(jié)技術(shù)，行業(yè)輕量化、高功率化趨勢(shì)顯著。
1.鎂合金電驅(qū)橋量產(chǎn)落地，
基于晶體塑性有限元（CPFEM）的鈦合金圓棒拉伸過程模擬11個(gè)月前
作者：辭殤
關(guān)鍵詞：CPFEM；鈦合金；單軸拉伸；織構(gòu)極圖；孿晶
晶體塑性有限元是一種結(jié)合了晶體塑性理論和有限元方法的數(shù)值模擬技術(shù)?。這種方法考慮了晶體材料的各向異性、滑移系統(tǒng)的開動(dòng)和相互作用、以及變形過程中的硬化效應(yīng)。它主要用于分析和預(yù)測(cè)晶體材料的塑性變形行為，特別是在微觀尺度上的變形機(jī)制。
晶體塑性有限元在材料科學(xué)和工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，特別是在金屬加工、航空航天、汽車制造和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域
subroutine vumat(nblock, ndir, nshr, nstatev, nfieldv, nprops,
* lanneal, steptime, totaltime, dt, cmname, coordmp, charlength,
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電子數(shù)碼產(chǎn)品零部件鎂合金筆記本中框去毛刺研磨拋光工藝技術(shù)方法：
手機(jī)、筆記本、數(shù)碼相機(jī)、平板電腦這些數(shù)碼產(chǎn)品的零部件中，中框、外殼這些金屬制品多是由鋁合金、鎂合金、鋅合金這些軟質(zhì)金屬材料經(jīng)壓鑄工藝后再經(jīng)CNC精密機(jī)械加工生產(chǎn)而成，這些金屬結(jié)構(gòu)件在生產(chǎn)過程中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一些毛刺、刀紋、污跡。因此產(chǎn)品表面的自動(dòng)化精密研磨拋光處理工藝就顯得尤為重要。在這個(gè)案例中，我們來分享一個(gè)鎂合金的筆記本零部件—中框結(jié)構(gòu)件自動(dòng)化高效率去毛刺除氧化皮
摘 要：【目的】鋁合金起落架在使用過程中，由于其具有質(zhì)量高的特點(diǎn)會(huì)給無人機(jī)帶來很多不必要的動(dòng)能損耗。【方法】課題組以某型號(hào)的植保無人機(jī)為研究對(duì)象，通過制作材料的平替和優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其達(dá)到使用要求。對(duì)無人機(jī)起落架進(jìn)行UG設(shè)計(jì)建模以及ANSYS有限元分析，得到起落架對(duì)應(yīng)的應(yīng)力云圖和變形云圖。材料平替過程中，質(zhì)量由鋁合金的0.86kg下降到了稀土鎂合金的0.68 kg，質(zhì)量降低0.18 kg。【
南極熊導(dǎo)讀：航空航天、武器裝備等重要領(lǐng)域?qū)p量化材料的需求日益迫切，鎂合金作為質(zhì)量最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料逐漸受到廣泛關(guān)注，鎂合金的增材制造也開始受到材料界越來越多的重視。
鎂合金作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，密度僅為 1.74 g/cm3，約為鋁合金的 2/3、鋅合金的 1/3、鋼鐵的1/4、鈦合金的 2/5，與多數(shù)工程塑料相當(dāng)。不僅如此，鎂合金還具有諸多優(yōu)異的特性，例如優(yōu)良的比強(qiáng)度與比剛度、優(yōu)異的阻尼性能
多主元合金(MPEAs)表現(xiàn)出了優(yōu)異的力學(xué)性能，包括良好的抗疲勞性、高屈服強(qiáng)度、耐腐蝕、高延性和熱穩(wěn)定性，特別是高強(qiáng)度和良好的延性的前所未有的結(jié)合。因此，MPEAs有望在關(guān)鍵結(jié)構(gòu)和功能上得到廣泛應(yīng)用，例如抗損傷材料和工具材料。作者通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)合金不同，實(shí)驗(yàn)和模擬表明MPEAs中不同的原子類型會(huì)導(dǎo)致較大的原子晶格畸變來控制力學(xué)性能。
在細(xì)觀尺度上，晶體塑性有限元(CPFE)方法可以考慮相變
在既有的認(rèn)識(shí)中，電化學(xué)阻抗譜是測(cè)試工作電極電化學(xué)阻抗的利器，在研究中大多采用電化學(xué)阻抗譜分析工作電極電化學(xué)反應(yīng)的阻抗特征，通過構(gòu)造模擬等效電路分析電極電化學(xué)反應(yīng)的構(gòu)成要素，但是很少有關(guān)于采用電化學(xué)阻抗譜分析電化學(xué)反應(yīng)速率的報(bào)道。本文介紹了采用電化學(xué)阻抗譜測(cè)試工作電極的腐蝕速率，值得閱讀、思考和關(guān)注。
鎂(Mg)及其合金作為研究對(duì)象，在近二十年來引起了科學(xué)界的極大興趣
