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第1章 概论 1

1.1 镁及镁合金 1

1.1.1 金属镁及镁合金 1

1.1.2 镁的基本性能 1

1.1.3 镁合金的性质 4

1.1.4 镁合金的主要应用领域 6

1.2 镁及镁合金发展历程 7

1.2.1 镁及镁合金发展简史 7

1.2.2 镁资源分布 8

1.2.3 金属镁产业现状 8

1.2.4 镁的消费结构情况 9

1.3 镁合金的分类、牌号、状态、化学成分与性能 10

1.3.1 镁合金的分类 10

1.3.2 镁合金的牌号、状态代码表示方法及化学成分 10

1.4 镁合金材料开发应用新进展及前景展望 21

1.4.1 镁合金研发进展概述 21

1.4.2 发展重点与关键技术选择 23

参考文献 24

第2章 变形镁合金 26

2.1 变形镁合金概论 26

2.1.1 变形镁合金的分类 27

2.1.2 变形镁合金的牌号 28

2.2 变形镁合金的组织与性能 30

2.3 常用变形镁合金的典型性能 41

2.3.1 物理性能 41

2.3.2 化学性能 42

2.3.3 力学性能 43

2.3.4 加工性能 47

参考文献 48

第3章 铸造镁合金 53

3.1 铸造镁合金概论 53

3.1.1 铸造镁合金的性能特点及其应用 53

3.1.2 铸造镁合金的合金化及分类 58

3.2 Mg-A1系铸造镁合金 75

3.2.1 概述 75

3.2.2 Mg-A1系合金主要合金元素及其作用 76

3.2.3 Mg-A1系合金组织和机械性能 80

3.2.4 Mg-A1系合金的物理性能和工艺性能 81

3.2.5 Mg-A1系铸造合金性能的改进及其发展 82

3.3 Mg-Zn系铸造镁合金 84

3.3.1 概述 84

3.3.2 Mg-Zn系合金主要合金元素及其作用 84

3.3.3 Mg-Zn系合金组织和机械性能 87

3.3.4 Mg-Zn系合金的物理性能和工艺性能 90

3.3.5 Mg-Zn系合金性能的改进及其发展 90

3.4 Mg-RE系铸造镁合金 91

3.4.1 概述 91

3.4.2 Mg-RE系合金主要合金元素及其作用 93

3.4.3 Mg-RE系合金组织和机械性能 99

3.4.4 Mg-RE系合金的热处理 102

3.4.5 Mg-RE系合金的腐蚀性能 105

3.4.6 Mg-RE系合金的铸造性能 105

3.4.7 Mg-RE系合金性能的改进及其发展 107

3.5 Mg-Li系铸造镁合金 108

3.5.1 概述 108

3.5.2 Mg-Li系铸造镁合金主要合金元素及其作用 109

3.5.3 Mg-Li系合金成分、组织和机械性能 112

3.5.4 Mg-Li系合金的铸造工艺 115

3.5.5 Mg-Li系合金的腐蚀性能 115

3.5.6 Mg-Li系合金性能的改进及其发展 116

参考文献 117

第4章 镁基复合材料和生物材料 123

4.1 镁基复合材料概论 123

4.1.1 镁基复合材料概论 123

4.1.2 非连续增强镁基复合材料 123

4.1.3 连续增强镁基复合材料 128

4.1.4 镁基复合材料的界面 131

4.2 可降解镁基生物材料 134

4.2.1 镁基生物材料的发展简史 135

4.2.2 生物医用镁合金材料设计 136

4.2.3 镁基生物材料的表面改性 139

参考文献 141

第5章 镁的制备和镁合金熔炼 148

5.1 镁的冶炼 148

5.1.1 概论 148

5.1.2 改进皮江法研究 150

5.1.3 真空铝热还原法研究 150

5.1.4 真空碳热还原法研究 151

5.2 镁合金熔炼 152

5.2.1 概述 152

5.2.2 镁熔炼工艺特性 153

5.2.3 镁氧化燃烧及阻燃方法 154

5.2.4 镁熔体精炼 163

5.2.5 镁熔体变质处理 173

5.2.6 镁合金熔炼工艺流程 175

参考文献 176

第6章 镁合金铸造 184

6.1 镁合金压力铸造技术 184

6.1.1 镁合金压铸 184

6.1.2 镁合金挤压铸造 196

6.1.3 镁合金低压铸造 199

6.2 镁合金快速凝固 201

6.2.1 概述 201

6.2.2 快速凝固技术在镁合金中的应用基础 202

6.2.3 镁合金快速凝固技术 204

6.2.4 快速凝固技术提高镁合金性能的机理 208

6.2.5 快速凝固镁合金系及性能 210

6.3 其他镁合金铸造技术 216

6.3.1 镁合金砂型铸造 217

6.3.2 镁合金熔模精密铸造技术 218

6.3.3 镁合金新的铸造技术 219

6.4 镁合金铸造装备 224

6.4.1 概述 224

6.4.2 镁合金重力铸造装备 225

6.4.3 镁合金压铸装备 230

6.4.4 镁合金低压铸造及装备 238

6.4.5 镁合金半固态铸造装备 240

6.4.6 镁合金挤压铸造及装备 241

参考文献 242

第7章 镁合金变形 250

7.1 镁合金挤压 250

7.1.1 镁合金挤压加工方法 250

7.1.2 镁合金挤压生产工艺流程 252

7.1.3 镁合金挤压产品及应用 263

7.2 镁合金轧制 269

7.2.1 概述 269

7.2.2 镁合金轧制加工方法 270

7.2.3 镁合金轧制板材组织 274

7.2.4 镁合金轧制板材织构控制与冲压性能 275

7.3 镁合金锻造 287

7.3.1 镁合金锻造变形特点 287

7.3.2 镁合金锻件材料的选择标准 288

7.3.3 镁合金锻造成型工艺 288

7.3.4 镁合金锻件的热处理 290

7.3.5 典型镁合金锻造构件成型实例 291

参考文献 294

第8章 镁合金表面处理 298

8.1 化学转化膜 298

8.2 硅烷膜 301

8.2.1 硅烷膜的形成及特点 301

8.2.2 硅烷膜制备的工艺流程 302

8.2.3 不同硅烷膜对镁合金耐蚀性的影响 303

8.2.4 硅烷预处理阴极电泳复合处理 304

8.3 阳极氧化 305

8.4 微弧氧化及复合处理 308

8.4.1 微弧氧化原理及特点 308

8.4.2 微弧氧化封孔复合处理 311

8.4.3 微弧氧化后电泳复合处理 312

8.5 金属镀层 317

8.5.1 化学或电化学镀金属 317

8.5.2 喷涂金属 320

8.5.3 物理气相沉积金属 323

8.6 生物可降解涂层 323

参考文献 325

第9章 镁合金焊接与连接 328

9.1 概述 328

9.2 镁及镁合金的焊接材料 328

9.3 镁及镁合金焊接特性 329

9.3.1 焊缝中的气孔 332

9.3.2 热裂纹倾向 333

9.3.3 其他问题 336

9.4 镁及镁合金的连接方法与工艺 336

9.4.1 钨极氩弧焊（TIG焊） 337

9.4.2 熔化极气体保护焊（MIG焊） 341

9.4.3 搅拌摩擦焊 343

9.4.4 激光焊 350

9.4.5 胶接 354

9.4.6 钎焊 356

9.5 镁及镁合金异种金属的焊接工艺 368

9.5.1 AZ31/AZ61镁合金的搅拌摩擦焊 368

9.5.2 镁合金与铝合金的焊接 369

9.5.3 镁合金与铜的焊接 374

9.6 镁及镁合金接头评价方法 374

9.6.1 镁及镁合金接头质量要求 374

9.6.2 镁及镁合金接头质量评价方法 375

9.6.3 破坏性检测方法 375

9.6.4 非破坏性检测方法 378

参考文献 379

第10章 镁合金的应用 382

10.1 镁合金在交通工具领域中的应用 383

10.1.1 镁合金在汽车上的应用 383

10.1.2 镁合金在摩托车上的应用 392

10.1.3 镁合金在自行车上的应用 395

10.2 镁合金在航空航天领域和军事方面的应用 398

10.2.1 镁合金在航空领域的应用 398

10.2.2 镁合金在卫星、空间站方面的应用 400

10.2.3 镁合金在武器装备方面的应用 400

10.3 镁合金在3C产品和其他方面的应用 402

10.3.1 镁合金在3C产品方面的应用 402

10.3.2 镁合金的其他应用 405

参考文献 407

第11章 镁合金产业背景、主要任务及对策 410

11.1 产业背景 410

11.1.1 概述 410

11.1.2 镁合金产业发展的重大需求 411

11.1.3 镁合金材料的发展现状、问题和趋势 414

11.1.4 镁合金材料产品工程化现状、问题与趋势 417

11.2 主要任务 419

11.2.1 高性能镁合金新材料的研发 419

11.2.2 镁合金产品工程化技术 420

11.2.3 标准、数据库与设计平台 421

11.2.4 总体目标（2020—2025年） 421

11.3 对策和建议 422

11.3.1 加强顶层设计，建议制定国家规模和层面的镁发展战略 422

11.3.2 国家加强鼓励引导镁合金产业发展 422

11.3.3 积极推进镁合金的基础研究 423

11.3.4 建立世界级的产品开发和设计平台 424

11.3.5 加快推进镁合金牌号和产品标准化 425

11.3.6 促成更广泛的国际合作 425

11.3.7 积极组建产学研用协同创新体 425

参考文献 427