镁合金制备与加工技术PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 镁的发展历史与原镁的生产方法 1

1.2.1 镁的发展历史 1

1.2.2 原镁的生产方法 3

1.3 镁及镁合金的特性与用途 4

1.3.1 镁的基本特性 4

1.3.2 镁合金的特点 11

1.3.3 镁及镁合金的主要应用领域 12

1.4 镁及镁合金材料的品种、规格、技术质量要求 13

1.4.1 镁合金铸造材的品种、规格及技术质量要求 13

1.4.2 镁合金加工材的品种、规格及技术质量要求 14

1.5 镁及镁合金材料工业的发展现状与趋势 14

1.5.1 全球镁工业的发展现状与趋势 14

1.5.2 中国镁工业的发展现状与趋势 17

参考文献 23

2 镁合金的分类、牌号、状态、化学成分与性能 25

2.1 工业纯镁 25

2.1.1 工业纯镁的牌号和化学成分 25

2.1.2 杂质元素对纯镁组织和性能的影响 25

2.1.3 工业纯镁的性能 26

2.1.4 工业纯镁的用途 29

2.2 镁合金的冶金特性与合金化原理 29

2.2.1 镁合金的物理冶金特性 29

2.2.2 镁合金的晶粒细化机理 33

2.2.3 镁合金的热处理 34

2.2.4 镁合金中各种合金元素及它们之间的相互作用和影响 34

2.3 镁合金的分类与基本特性 37

2.3.1 镁合金的分类 37

2.3.2 镁合金的基本特性 38

2.4 镁合金的牌号和状态表示方法及化学成分 40

2.4.1 ASTM命名法及镁合金的化学成分 40

2.4.2 国际标准中镁合金牌号、状态的表示方法 43

2.4.3 中国镁及镁合金牌号、状态命名系统及化学成分 44

2.4.4 世界各国主要镁合金牌号状态与化学成分对照 47

2.5 主要镁合金的相图、相结构与相组成 56

2.5.1 Mg-Al系合金 56

2.5.2 Mg-Zn系合金 58

2.5.3 Mg-Mn系合金 60

2.5.4 Mg-Zr系合金 61

2.5.5 Mg-RE系合金 62

2.5.6 Mg-Li系二元合金 64

2.5.7 Mg-Th系二元合金 66

2.5.8 Mg-Ag系二元合金 68

2.5.9 其他二元合金及三元合金的相图选编 69

2.6 镁合金的组织、性能、品种和用途 71

2.6.1 概述 71

2.6.2 铸造镁合金 71

2.6.3 变形镁合金 93

参考文献 116

3 镁合金的熔炼与铸造 120

3.1 概述 120

3.2 变形镁合金的熔炼技术 121

3.2.1 镁合金的熔炼方法 121

3.2.2 镁合金熔体与气体的相互作用 121

3.2.3 镁合金熔铸用主要工艺辅料和熔剂的选择 124

3.2.4 变形镁合金的熔炼工艺 128

3.2.5 镁合金的熔炼设备 132

3.3 变形镁合金的铸造技术 133

3.3.1 变形镁合金的铸造方法 133

3.3.2 镁合金的铸造工艺 134

3.3.3 镁合金的裂纹倾向性 139

3.3.4 镁合金铸锭的偏析 142

3.3.5 镁合金铸锭的缺陷和废品 142

3.3.6 铸锭的机械加工 143

3.3.7 镁合金熔铸时的安全问题 144

3.4 铸造镁合金的成形技术 144

3.4.1 铸造镁合金材料及部件的制备方法 144

3.4.2 镁合金的熔炼与浇注技术 144

3.4.3 镁合金的铸造成形 159

参考文献 180

4 镁合金塑性成形技术 183

4.1 概述 183

4.1.1 镁合金的塑性变形特性 183

4.1.2 镁合金塑性成形方法 184

4.2 镁合金的成形性及基本变形条件 185

4.2.1 镁合金的整体可成形性 185

4.2.2 镁合金二次成形时的可成形性 185

4.2.3 镁合金的应力-应变特性 186

4.3 镁合金的挤压成形技术 200

4.3.1 挤压常用镁合金及挤压产品断面形状 201

4.3.2 镁合金挤压成形的基本条件 201

4.3.3 镁及镁合金的挤压工艺 204

4.4 镁及镁合金轧制技术 213

4.4.1 概述 213

4.4.2 镁及镁合金厚板生产 214

4.4.3 镁合金薄板生产 223

4.4.4 轧辊的预热、冷却、润滑及轧辊辊型控制 227

4.4.5 镁及镁合金板材的热处理、精整、矫直与包装 229

4.4.6 镁及镁合金板材的力学性能 232

4.4.7 镁及镁合金薄带铸轧工艺 235

4.5 镁及镁合金的锻造成形 236

4.5.1 镁及镁合金锻造的特点 236

4.5.2 锻造成形用镁合金及其可锻性 237

4.5.3 镁及镁合金锻造工艺特性 238

4.5.4 锻造方法与设备 239

4.5.5 工模具准备 239

4.5.6 坯料准备 240

4.5.7 镁及镁合金的锻压工艺 240

4.5.8 锻件的切边与精整 243

4.5.9 锻件的热处理 243

4.5.10 镁及镁合金锻件的质量控制 244

4.5.11 镁及镁合金锻造新工艺 246

4.6 镁合金等温成形技术 247

4.6.1 镁合金等温成形的特点 247

4.6.2 镁合金等温成形用设备和模具 247

4.6.3 镁合金等温成形工艺及应用举例 248

4.7 镁合金的超塑性成形技术 249

4.7.1 概述 249

4.7.2 超塑性变形机理及变形模型 249

4.7.3 镁合金超塑性条件 250

4.7.4 细晶镁合金的制备和超塑性成形工艺 251

参考文献 251

5 镁合金材料的热处理与精整矫直 254

5.1 镁合金的热处理 254

5.1.1 镁合金的主要热处理类型 254

5.1.2 工艺操作和工艺参数对镁合金材料热处理性能的影响 259

5.1.3 热处理设备 259

5.1.4 热处理质量的控制与检测 260

5.1.5 镁合金材料热处理缺陷分析 264

5.1.6 镁合金热处理安全技术 265

5.2 镁合金材料的精整、矫直和包装 266

5.2.1 镁及镁合金铸件的矫直与精整 266

5.2.2 镁合金模锻件的矫直与精整 266

5.2.3 镁及镁合金板材精整、矫直与包装交货 268

5.2.4 镁及镁合金挤压产品的矫直、精整与包装 271

参考文献 274

6 镁合金材料的深加工及产品开发 275

6.1 概述 275

6.2 镁及镁合金板料的二次成形 275

6.2.1 冷成形 275

6.2.2 热成形 276

6.3 镁及镁合金材料的连接技术 289

6.3.1 概述 289

6.3.2 镁及镁合金材料的焊接技术 289

6.3.3 镁及镁合金材料的粘接技术 304

6.3.4 镁合金材料的机械连接 305

6.4 镁合金制品的机械加工 309

6.4.1 概述 309

6.4.2 镁合金材料的机械加工特性 309

6.4.3 机加工刀具 310

6.4.4 切削液 311

6.4.5 车削与镗削 312

6.4.6 刨削 313

6.4.7 拉削 314

6.4.8 钻孔 314

6.4.9 铰孔 316

6.4.10 平底锪钻 316

6.4.11 攻丝和板牙套丝 317

6.4.12 多工序机械加工 317

6.4.13 铣削 318

6.4.14 锯切 319

6.4.15 磨削 320

参考文献 321

7 镁合金材料的腐蚀及表面处理 324

7.1 概述 324

7.2 镁及镁合金的腐蚀特征与耐蚀性 324

7.2.1 镁合金的基本特性 324

7.2.2 镁及镁合金腐蚀的主要类型 327

7.2.3 镁及镁合金材料典型腐蚀失效形式及主要检测试验方法 328

7.2.4 影响镁及镁合金耐蚀性的因素及提高耐蚀性的途径 333

7.3 镁及镁合金材料的防腐措施 338

7.3.1 电偶腐蚀的防护措施 338

7.3.2 镁合金组合件的装配保护 339

7.3.3 防止应力腐蚀开裂的措施 342

7.4 镁及镁合金材料的表面处理 342

7.4.1 概述 342

7.4.2 表面清理和预处理 344

7.4.3 镁及镁合金材料的化学氧化（转化膜）处理 350

7.4.4 镁及镁合金材料的阳极氧化（电化学）处理技术 355

7.4.5 镁及镁合金材料的微弧氧化处理技术 363

7.4.6 镁及镁合金材料的电镀技术 367

7.4.7 镁及镁合金材料含氟协合涂层 373

7.4.8 镁及镁合金材料的化学沉积处理工艺 375

7.4.9 表面热喷铝扩散处理工艺 376

7.4.10 有机涂层工艺与颜料着色 377

7.4.11 镁材表面耐蚀改性处理新技术 382

7.4.12 变形镁合金加工材料的防腐与表面处理技术 389

7.4.13 镁合金表面处理层性能检测方法 393

7.4.14 镁及镁合金材料的涂油包装 394

7.4.15 镁及镁合金材料表面处理过程中的卫生与安全 395

参考文献 395

8 镁合金新材料及制备新技术的研究开发 398

8.1 概述 398

8.1.1 镁合金材料基础研究现状 398

8.1.2 镁合金材料生产装备的开发 399

8.2 新型镁合金材料的研发 399

8.2.1 高耐蚀性镁合金的研发 399

8.2.2 耐热镁合金的研发 400

8.2.3 阻燃镁合金的研制 406

8.2.4 超轻Mg-Li合金新材料的研制 406

8.2.5 稀土在镁及镁合金中的应用 409

8.2.6 快速凝固镁合金 410

8.2.7 镁基非晶合金 411

8.2.8 镁基复合材料 416

8.2.9 其他新型镁合金材料 420

8.3 镁及镁合金材料制备新技术 425

8.3.1 高纯镁精炼工艺的开发 425

8.3.2 镁合金熔炼及保护新技术的开发 427

8.3.3 镁合金铸造与压铸技术的发展方向 428

8.3.4 镁合金加工技术的发展趋向 430

8.3.5 镁及镁合金的半固态成形技术 431

8.3.6 细晶镁合金的制备与镁合金的超塑性成形 442

8.3.7 快速凝固／粉末冶金法制备变形镁合金技术 450

8.3.8 喷射沉积法制备镁合金 454

8.3.9 镁基复合材料的制备技术 458

8.3.10 AZ31变形镁合金零件的等温锻压成形 464

8.3.11 镁合金粉末挤压技术 466

8.3.12 镁合金连续铸轧技术 467

8.3.13 复合成形技术 468

参考文献 468

9 镁及镁合金材料的市场分析与应用开发 473

9.1 镁及镁合金材料的消费结构与市场分析 473

9.1.1 消费量与消费结构 473

9.1.2 镁及镁合金应用市场趋势分析 475

9.1.3 镁合金材料的消费与应用前景 478

9.2 镁合金材料在交通运输业上的应用与开发 478

9.2.1 镁材的轻量化效果 478

9.2.2 镁材的生产成本及在交通运输业上竞争力的评估 480

9.2.3 镁合金材料在汽车工业上的应用与开发 482

9.2.4 镁合金材料在摩托车工业上的应用 487

9.2.5 镁合金材料在自行车上的应用与开发 489

9.3 镁合金材料在航空航天工业上的应用与开发 491

9.3.1 概述 491

9.3.2 航空航天工业常用镁合金材料的性能与用途 491

9.3.3 主要航空航天器零部件的镁合金应用情况 493

9.4 镁合金材料在常规武器上的应用与开发 496

9.4.1 概述 496

9.4.2 现代兵器零部件的镁合金化及发展趋势 497

9.4.3 兵器工业用典型镁合金零部件举例 498

9.5 镁合金材料在电子工业（家用电器和3C产品）上的应用与开发 499

9.5.1 现代电子产品对材料提出的要求 499

9.5.2 镁合金材料在现代电子产品上的应用情况 501

9.6 镁合金材料在核工业上的应用与开发 504

9.7 镁牺牲阳极产品的应用与开发 504

9.8 镁及镁合金在其他领域的应用与开发 505

9.8.1 在冶金工业上的应用 505

9.8.2 在化学工业上的应用 506

9.8.3 在烟火和照明中的应用 506

9.8.4 其他应用 506

9.9 使用镁合金材料制造零件时应注意的事项 507

9.9.1 镁材的设计形状 507

9.9.2 防火措施 509

参考文献 509

10 镁及镁合金废料回收与再生利用 512

10.1 概述 512

10.2 镁合金废料的产生 512

10.3 废镁合金的分类 512

10.4 镁合金废料的前期处理 513

10.5 废镁合金的熔铸方法和生产过程 513

10.5.1 熔剂熔炼法 513

10.5.2 无熔剂熔炼法 514

10.5.3 用废镁生产镁合金锭的工艺要点 514

10.6 镁合金废料在熔炼中的质量控制 515

10.6.1 降低合金中铁的含量 515

10.6.2 非金属夹杂的降低或消除 516

10.6.3 在生产过程中防止外来杂质元素进入镁合金熔体中 517

10.6.4 高纯镁合金的成分控制 518

10.6.5 镁熔液中的除气处理 518

10.7 镁合金的检验方法 519

10.7.1 化学成分的检验 519

10.7.2 耐腐蚀程度的检验 519

参考文献 519

11 镁及镁合金材料的安全生产与防护 520

11.1 概述 520

11.2 镁合金发生燃烧的化学反应机理 520

11.3 镁合金的安全生产条件与要求 520

11.3.1 对管理工作的要求 520

11.3.2 对安全生产条件的要求 521

11.3.3 对操作人员的要求 521

11.3.4 人身与设备安全操作规范 521

11.3.5 镁合金压铸生产过程的要求 522

11.3.6 镁合金压铸对设备的要求 523

11.4 各生产工序的安全生产要求和防护措施 523

11.4.1 镁合金熔炼过程中的安全与防护 523

11.4.2 压铸工序的安全要求 524

11.4.3 镁合金热处理安全技术 524

11.4.4 镁合金材料机械加工时的危险及对策 525

11.4.5 镁合金材料在研磨时的危险及对策 526

11.4.6 打磨、抛光、烤漆工序的安全要求 526

11.4.7 物资的安全存储管理要求 526

11.5 消防安全措施 526

参考文献 527

附录 国内外镁及镁合金现行标准目录 528

1 基础标准目录 528

2 产品标准目录 528

3 镁及镁合金分析检测方法标准目录 529

4 其他辅助材料标准目录 529

5 环保安全标准目录 530