1.低成本稀土镁系列中间合金产品开发
由于稀土金属熔点一般较高,作为合金元素加入金属材料时,为防止偏析往往都是以中间合金(如稀土镁、稀土铝、稀土铜、稀土铁中间合金等)形式加入。以往以单质金属制备的中间合金生产成本高,极大阻碍了其在合金材料中的广泛应用。经过多年的研究积累,本中心科研人员在钇、钆、富钇等重稀土镁的中间合金研究上已取得重大进步,在氟化物熔盐体系中,以稀土氧化物和氧化镁为原料,用共电沉积法制备出高稀土含量的稀土镁合金。该技术较好解决了国内用氯化物熔盐体系电解制备稀土镁合金的多众多问题:环境污染大、稀土收率低、原料来源不方便、生产成本高等。开发了镁中间合金 电解过程动态精确控制技术 及镁合金 真空虹吸出炉技术和设备,实现了产品均一化和出炉机械化,电解技术、工艺指标及生产装备都走在了世界前列。 钇镁中间合金、钆镁中间合金等已进入了产业化生产,并在全球首次实现了钆镁中间合金的工业化生产。该成果于 2006 年 12 月通过了江西省科技厅组织的成果鉴定,整体技术达到国际先进水平。
组建之后,本工程中心通过进一步对稀土镁合金的开发研制,对试验成功一系列的稀土镁中间合金,使电解法生产稀土镁中间合金不再局限于镁钆和镁钇等两种合金,而是系列化,使产品的种类增加,这大大提高了我中心稀土镁中间合金生产的能力及在国家稀土镁行业的位置,同时促进了省稀土镁合金的应用和开发。同时对某些有特色、运用较广的省重点新产品(高纯钆镁中间合金、富钇镁中间合金、高纯钇镁中间合金)进行工艺完善的技术工作,改进产品质量,推进产品的市场化,总销量已达上百万元,并在科技厅组织下进行鉴定,结果均达国内领先水平。
2.高性能镁稀土应用合金的研制开发
镁合金具有高比刚度、高比强度等卓越的机械性能以及良好的铸造性能,因而在本世纪成为交通运输、 3C 产品等支柱产业中最理想、最实用的轻质结构材料,近年来,其发展速度一直保持在 20% 以上。稀土金属化学活性特别强,是很好的变质剂,具有除氢、除氧、除硫、除氯、除铁、除杂质物的作用,并能改善合金流动性和加工性能;稀土加入镁合金中,可细化合金组织,促进合金表面氧化膜由疏松变为致密,降低合金在液态和固态下的氧化倾向,从而提升传统镁合金强度、塑性、耐磨性、耐蚀性等。结合我国丰富的镁和稀土资源,开发系列高性能的镁稀土应用合金已成为我国许多合金材料科学家的研究开发重点。
本中心科研人员已成功研制了在 150-250 ℃范围内使用,室温抗拉强度≥ 260 MPa , 150 ℃时的抗拉强度≥ 150 MPa 高强耐热重稀土镁合金。
3. 镁稀土应用合金产品的表面处理技术研究
微弧氧化又称为微等离子体氧化 , 是近年来在普通阳极氧化基础上开发的一及生产装备都走在了世界前列。 钇镁中间合金、钆镁中间合金等已进入了产业化生产,并在全球首次实现了钆镁中间合金的工业化生产。该成果于 2006 年 12 月通过了江西省科技厅组织的成果鉴定,整体技术达到国际先进水平。
组建之后,本工程中心通过进一步对稀土镁合金的开发研制,对试验成功一系列的稀土镁中间合金,使电解法生产稀土镁中间合金不再局限于镁钆和镁钇等两种合金,而是系列化,使产品的种类增加,这大大提高了我中心稀土镁中间合金生产的能力及在国家稀土镁行业的位置,同时促进了省稀土镁合金的应用和开发。同时对某些有特色、运用较广的省重点新产品(高纯钆镁中间合金、富钇镁中间合金、高纯钇镁中间合金)进行工艺完善的技术工作,改进产品质量,推进产品的市场化,总销量已达上百万元,并在科技厅组织下进行鉴定,结果均达国内领先水平。
2.高性能镁稀土应用合金的研制开发
镁合金具有高比刚度、高比强度等卓越的机械性能以及良好的铸造性能,因而在本世纪成为交通运输、 3C 产品等支柱产业中最理想、最实用的轻质结构材料,近年来,其发展速度一直保持在 20% 以上。稀土金属化学活性特别强,是很好的变质剂,具有除氢、除氧、除硫、除氯、除铁、除杂质物的作用,并能改善合金流动性和加工性能;稀土加入镁合金中,可细化合金组织,促进合金表面氧化膜由疏松变为致密,降低合金在液态和固态下的氧化倾向,从而提升传统镁合金强度、塑性、耐磨性、耐蚀性等。结合我国丰富的镁和稀土资源,开发系列高性能的镁稀土应用合金已成为我国许多合金材料科学家的研究开发重点。
本中心科研人员已成功研制了在 150-250 ℃范围内使用,室温抗拉强度≥ 260 MPa , 150 ℃时的抗拉强度≥ 150 MPa 高强耐热重稀土镁合金。
3. 镁稀土应用合金产品的表面处理技术研究
微弧氧化又称为微等离子体氧化 , 是近年来在普通阳极氧化基础上开发的一种新技术。它采用较高的能量密度 , 通过热化学、等离子体化学和电化学的共同作用 , 在适当的脉冲电参数和电解液条件下 , 使阳极表面产生微区等离子弧光放电现象 , 阳极上原有的氧化物瞬间熔化 , 同时又受电解液冷却作用 , 进而在金属表面原位生长出陶瓷质氧化膜的过程。与普通阳极氧化膜相比 , 这种膜的空隙率大大降低 , 从而使耐蚀性和耐磨性有了较大提高。 , 利用微弧氧化技术在 Al 、 Mg 、 Ti 等有色金属表面原位形成陶瓷质氧化膜 , 极大地提高了金属的耐蚀、耐磨、绝缘等性能 , 具有广阔的应用前景。
中心科研人员在 AZ91 及 AZ91D 镁合金表面生长陶瓷氧化膜的试验研究,获得了硬度大于 HV800 ;膜层厚度 10-500 μ m ;盐雾试验大于 500 小时的氧化物陶瓷层。