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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