枣庄WE54镁合金

来源：上海隆司新材料科技有限公司 时间：2025-01-16 10:16:12 [举报]

镁合金的晶粒细化主要是通过在铸造过程中添加 Zr 来实现的。即使添加少量这种元素也能够将铸态晶粒尺寸从 1000 µm 减小到 50–100 nm。然而，这种晶粒细化对 WE54 合金的屈服强度没有显着影响。通过锻造制造工艺（如挤压、锻造和轧制）细化晶粒可提高镁合金的机械性能。由于六方密堆积 (HCP) 镁合金的成形性较差，它们通常在 250 °C 以上的温度下加工，以提高限滑系统中位错的移动性，这使成形过程复杂化并提高了成本. 到目前为止，提高镁合金屈服强度的有效方法是通过与某些元素合金化以形成纳米级沉淀物的分散体。Nie [4]对 HCP 镁合金的析出和硬化行为进行了的回顾，但对体心立方 (BCC) Mg-Li 合金中各种相变的研究仍然不足。

WE54镁合金，其强度、焊接性能、锻造性能和耐高温性能各有特点，但都具有良好的耐腐蚀性、抗疲劳性、电绝缘性和硬度。客户反馈说，这是目前市面上少数能在650摄氏度火焰条件下熔化而不是燃烧的镁合金。

WE54镁合金的主要优点是具有较高的比强度和比刚度，其强度一般为198～294MPa，弹性模量为44100MPa，均较其他合金为低，但由于其比重只有1.7g/cm3，故其比强度仍然与结构钢相近。同时，镁合金具有较好的减振能力和良好的切削加工性。因镁合金的抗蚀性差，使用时要采用氧化处理和涂漆保护等防护措施。镁合金在航空工业中主要用于制作各种框架、壁板、轮毂、机匣等零件。

WE54(Mg-5.4Y-2.3Nd-1.6Gd-0.5Zr)镁合金试样在铸态、T4和T6状态下,呈现出不同的显微组织形貌特征和微区化学成分,而且力学性能也随着处理工艺的不同而发生变化。采用金相显微镜、大功率X射线衍射仪、高分辨场发射扫描电镜及能谱仪分析研究了WE54合金的微观组织形貌、析出相以及微区化学成分的变化。结果表明,WE54合金在铸造状态下,Mg12Nd和Mg24Y5两种新相沿着晶界析出,呈现出网状结构,稀土Gd完全固溶在基体之中,在晶内和晶界析出物的微区化学成分分析中没有发现Gd;经过固溶处理后,铸态时沿晶界分布的大块析出物几乎全部固溶于基体Mg之中,力学性能有所提高;经过人工时效后,晶内析出大量细小的新相。经过对比试样沿横向和纵向析出相的特点,确定该析出相为片状结构。析出相沿3个方向排列分布,而且3个方向之间夹角互成120°,呈现出严格的位向关系,合金的强度进一步得到提高,但伸长率有所降低。

WE54镁合金性能
镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小（1.8g/cm3镁合金左右），比强度高，比弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。在实用金属中是轻的金属，镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。它是实用金属中的轻的金属，高强度、高刚性。

WE54镁合金是Mg-Y-Nd系中商用较广的一种镁合金,因WE54镁合金具有高强度、耐热性好、密度小、抗蠕变性能强等优点,在各行各业中,得到了一定程度上的应用,但是由于耐腐蚀性能较弱,而严重制约了其应用。为了加强WE54镁合金的耐腐蚀性能,在不改变原有基体主要性能的同时对其做表面加工是较为合理和有效的途径。微弧氧化技术是一种环保、操作简单及其加工效果较好的特种加工方法,在各种金属表面加工中都有广泛应用。超声也是目前应用较广的一种工艺手段,尤其在医疗材料的制备和工业清洗设备中得到了很好的应用,超声的空化效应更是在很多科研领域中得到应用。本文以WE54镁合金为研究对象,采用超声和微弧氧化复合加工工艺的方法来制备陶瓷氧化膜。在实验之前对原有的微弧氧化设备进行改装,将超声波发生器及其换能器与微弧氧化的电解液槽形成有效的整体。通过常规的微弧氧化加工来探索WE54镁合金微弧氧化的电解液组成成分,确定不同成分在电解液中的含量,确定终电解液配方。利用正交实验法分析各工艺参数对生成膜层的影响,利用BP神经网络方法,建立膜层厚度和超声微弧氧化工艺参数之间的预测模型,通过电化学实验比较了普通微弧氧化和超声微弧氧化的膜层厚度和耐蚀性

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