第1章 镁合金材料的基本性能 1
1.1镁材料简介 1
1.2纯镁的元素特性 2
1.2.1镁元素 2
1.2.2原子核特性 3
1.2.3晶体结构 3
1.2.4质量特性 6
1.3镁及镁合金的物理和化学性能 6
1.3.1热性能 6
1.3.2热力学性能 10
1.3.3电学和磁学性质 11
1.3.4光学和声学性质 12
1.3.5化学性能 12
1.4镁及镁合金的力学性能和工艺性能 12
1.4.1力学性能 12
1.4.2工艺性能 14
参考文献 15
第2章 镁合金的分类及性能 16
2.1镁合金牌号与分类 16
2.1.1镁合金牌号 16
2.1.2镁合金的分类 20
2.2镁的合金强化与途径 22
2.2.1镁的合金化 22
2.2.2合金化强化 25
2.3铸造镁合金组织和性能 27
2.3.1 Mg-Al系合金组织 27
2.3.2 Mg-Zn系合金 31
2.3.3铸造镁合金的性能 32
2.4变形镁合金的组织和性能 34
2.4.1变形镁合金组织 35
2.4.2变形镁合金性能 36
2.5新型镁合金 38
2.5.1快速凝固镁合金 38
2.5.2镁基非晶合金 39
2.5.3镁基复合材料 41
2.6镁合金热处理时效组织和性能 42
2.6.1 Mg-Al系合金 43
2.6.2 Mg-Zn系合金 44
2.6.3 Mg-Mn系合金 44
2.6.4 Mg-RE系合金 44
2.6.5其他合金 45
2.7冶金缺陷对镁合金性能的影响 48
参考文献 49
第3章 镁合金的加工性及选用设计 51
3.1概述 51
3.2镁合金铸造加工 52
3.2.1常规压铸 52
3.2.2真空压铸 58
3.2.3充氧压铸 59
3.2.4挤压铸造 60
3.2.5半固态铸造 60
3.3镁合金的塑性变形 62
3.3.1镁合金挤压成形 65
3.3.2镁合金锻造成形 68
3.3.3镁合金等温成形 75
3.3.4镁合金的超塑性 77
3.3.5镁合金板材的成形 80
3.3.6镁合金轧制技术 91
3.4镁合金的连接 94
3.4.1镁合金焊接特点与焊接性 95
3.4.2镁及镁合金的焊接技术 98
3.4.3镁合金的焊补 107
3.4.4镁合金焊后热处理 108
3.4.5镁合金的粘接 110
参考文献 112
第4章 镁合金在各行业中的选用及应用 114
4.1镁合金的选用 114
4.2镁合金在交通领域的应用 115
4.2.1轨道交通 116
4.2.2汽车行业 118
4.2.3摩托车行业 125
4.2.4自行车 129
4.2.5轮椅 131
4.3镁合金在航空航天领域的应用 132
4.3.1航空航天对材料的要求与镁合金特点 132
4.3.2航空常用镁合金牌号及性能 133
4.3.3镁合金在航空领域应用实例 135
4.4镁合金在武器装备中的应用 137
4.4.1在武器中的应用 137
4.4.2武器镁合金零件的应用前景 138
4.5镁合金在3C产品中的应用 139
4.6镁合金在能源领域的应用 141
4.6.1电池应用 141
4.6.2储氢材料应用 142
4.7生物医用镁合金器件及开发 143
4.7.1心血管支架 143
4.7.2骨固定器件 145
4.7.3骨组织工程多孔支架 146
4.8镁合金在其他领域的应用 147
4.8.1在LED领域的应用 148
4.8.2镁合金牺牲阳极 148
4.8.3镁合金在其他部件的应用 151
参考文献 151
第5章 镁合金的环境适应性及选用设计 155
5.1镁的电化学特性及耐蚀性 155
5.1.1镁的电化学特性 155
5.1.2镁在室温下的腐蚀热力学和动力学 156
5.1.3镁的负差数效应 157
5.1.4氧化镁膜的结构及特点 158
5.1.5镁在室温不同环境下的腐蚀 158
5.1.6镁在高温下的氧化腐蚀 159
5.2镁合金构件在使用环境中的耐蚀性 160
5.2.1大气环境 160
5.2.2海洋环境 162
5.2.3土壤环境 164
5.2.4太空环境 165
5.2.5体液环境 165
5.3镁合金构件的主要腐蚀形式及控制 168
5.3.1全面腐蚀 168
5.3.2电偶腐蚀 169
5.3.3腐蚀疲劳 172
5.3.4应力腐蚀开裂 173
5.3.5丝状腐蚀 174
5.3.6晶间腐蚀 175
5.3.7点蚀和缝隙腐蚀 175
5.4镁合金构件的防腐蚀选材与结构设计 176
5.4.1选材 176
5.4.2结构设计 182
5.5提高镁合金耐蚀性的表面处理技术 183
5.5.1表面预处理及清洗 183
5.5.2化学转化膜 184
5.5.3阳极氧化 189
5.5.4微弧氧化 193
5.5.5硅烷化处理 200
5.5.6镀镍 203
5.5.7含氟协合涂层 205
5.5.8喷漆涂装 206
5.5.9电泳涂装 208
5.5.10热喷铝扩散处理 209
5.5.11其他表面处理 213
5.6其他提高镁合金耐蚀性能的途径 215
5.6.1阴极保护抑制阳极过程 215
5.6.2降低镁合金腐蚀的其他方法 215
参考文献 216
第6章 镁合金的耐磨性及选用设计 218
6.1镁合金的摩擦磨损行为 218
6.1.1镁合金的磨损失效形式 218
6.1.2典型镁合金的摩擦磨损行为 219
6.2提高镁合金耐磨性的表面强化技术 223
6.2.1耐磨涂层材料的选用设计 223
6.2.2镁合金表面强化改性 224
6.2.3镁合金阳极氧化和微弧阳极氧化 226
参考文献 227
第7章 镁合金的再制造工程 230
7.1镁合金构件再制造工程特点 230
7.2电刷镀 231
7.2.1电刷镀基本原理和特点 231
7.2.2电刷镀材料的选择 231
7.2.3电刷镀工序 232
7.2.4电刷镀修复零件的典型工艺 232
7.3热喷涂 233
7.3.1热喷涂的原理和特点 233
7.3.2镁合金热喷涂材料的选择 234
7.4冷喷涂 234
7.4.1冷喷涂的原理和特点 234
7.4.2镁合金冷喷涂的研究进展 235
7.5激光再制造技术 237
7.5.1激光熔覆 237
7.5.2激光表面合金化 238
7.5.3激光修复实例 240
参考文献 241
第8章 镁合金的再生循环应用 242
8.1概述 242
8.2工业化回收方式 243
8.2.1炉前回收 244
8.2.2厂内回收 244
8.2.3厂外回收 244
8.2.4卖给自由市场 244
8.3压铸废镁合金的分类 244
8.4镁合金废料的前期处理 245
8.5废镁合金的再生方法 246
8.5.1废镁合金熔剂熔炼法 247
8.5.2废镁合金无熔剂熔炼法 247
8.6废镁合金在熔炼中的质量控制 249
8.6.1降低合金中铁的含量 250
8.6.2降低合金中非金属杂质的含量 251
8.6.3预防外来杂质 252
参考文献 253
第9章 生物医用镁合金 254
9.1生物医用镁合金的特点 254
9.2生物镁及镁合金材料 256
9.2.1纯镁 257
9.2.2生物医用镁合金 257
9.3生物医用镁合金加工技术 263
9.3.1生物医用镁合金的热塑性加工 263
9.3.2生物医用镁合金的特种加工技术 265
9.3.3亚快速凝固 270
9.3.4超细晶镁合金的腐蚀机理 271
9.4生物医用镁合金的失效形式及表面改性 272
9.4.1钛氧膜涂层 273
9.4.2钙磷盐涂层制备技术 274
9.4.3复合涂层 275
9.4.4功能梯度涂层 277
9.4.5高分子生物活性涂层 278
9.5生物医用镁合金及器件的发展趋势和应用前景 279
参考文献 281