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第1章镁及镁合金简介1

1.1镁的发展历史1

目录1

1.2镁矿资源3

1.3镁的生产方法4

1.3.1 电解法5

1.3.2热还原法8

1.4镁及镁合金的特性9

1.4.1物理化学性质10

1.4.2力学性能17

1.4.4工艺性能19

1.5镁合金的特点19

1.4.3腐蚀性能19

1.6镁的发展前景20

参考文献22

第2章镁合金的分类与性质23

2.1镁的牌号23

2.2镁合金的物理冶金特性23

2.3合金元素的作用28

2.4镁合金的编号32

2.5镁合金分类35

2.6工业用镁合金39

2.6.1无锆镁合金39

2.6.2含锆镁合金53

2.7新型镁合金57

2.7.1快速凝固镁合金57

2.7.2镁基非晶合金58

2.8镁基复合材料59

2.9镁粉60

参考文献61

第3章镁合金的制备技术64

3.1镁合金的熔炼与浇注64

3.1.1原材料与回炉料65

3.1.2铸造镁合金用的工艺材料66

3.1.3 熔剂66

3.1.4熔炼镁合金前的准备工作69

3.1.5镁合金的熔炼76

3.1.6镁合金熔体的净化处理82

3.1.7 晶粒细化84

3.1.8合金化86

3.1.10镁合金的浇注87

3.1.9铸造质量控制87

3.1.11 镁合金熔炼过程中的安全与保护88

3.2重力和低压铸造89

3.2.1铸造镁合金89

3.2.2砂型铸造93

3.2.3永久型铸造102

3.2.4熔模铸造105

3.2.5常见的铸件缺陷106

3.3压铸108

3.3.1压铸镁合金体系108

3.3.2压铸件结构设计116

3.3.3压铸型的设计119

3.3.5压铸设备120

3.3.4压铸用浇注系统120

3.3.7镁合金的压铸工艺124

3.3.6压铸工艺装置124

3.3.8常见的压铸缺陷130

3.3.9镁合金压铸件的后续处理131

3.3.10镁合金压铸过程中的安全与保护132

3.3.11镁合金压铸技术的发展趋势133

3.4镁合金的半固态成形134

3.4.1半固态成形技术简介135

3.4.2镁合金半固态成形技术的研究现状136

3.4.3镁合金半固态成形用原材料的制备与成形过程136

3.4.4 半固态成形工艺141

3.4.5镁合金半固态成形技术的发展与应用154

3.5.1挤压铸造分类155

3.5镁合金的挤压铸造155

3.5.2镁合金挤压铸造件的力学性能156

3.5.3挤压铸造的发展157

3.6快速凝固／粉末冶金法制备变形镁合金158

3.6.1快速凝固技术简介158

3.6.2快速凝固工艺及其进展159

3.6.3快速凝固镁合金的组织、结构及性能特征161

3.6.4 高性能结构镁合金的快速凝固／粉末冶金（RS/PM）制备工艺172

3.6.5快速凝固技术制备变形镁合金的原理175

3.6.6快速凝固镁合金的研究展望176

3.7喷射沉积法制备镁合金177

3.7.1喷射沉积技术的基本原理及特点177

3.7.2喷射沉积镁合金的制备技术及性能研究179

3.8镁基复合材料183

3.8.1镁基复合材料的制备方法183

3.7.3喷射沉积镁合金的应用183

3.8.2镁基复合材料的界面问题185

3.8.3镁基复合材料的组织与性能187

参考文献194

第4章镁合金的塑性成形202

4.1镁合金的塑性变形理论概论202

4.2镁合金的应力和应变特征206

4.2.1镁合金的流变应力206

4.2.2塑性变形机理210

4.2.3镁合金的流变应力和加工成形图213

4.3.1镁合金的整体可成形性238

4.3镁合金的成形性238

4.3.2镁合金二次成形时的可成形性239

4.3.3镁合金的冷变形241

4.3.4镁合金的热变形243

4.4镁合金的整体成形246

4.4.1锻造246

4.4.2挤压255

4.4.3轧制262

4.5镁合金的二次成形268

4.5.1 弯曲成形268

4.5.2深拉延269

4.5.3 手工旋压273

4.5.4 强力旋压274

4.5.5橡皮板成形275

4.5.6拉延成形277

4.5.7落锤成形278

4.6镁合金的超塑性278

4.6.1 超塑性278

4.6.2超塑性种类和超塑变形机理279

4.6.3超塑性变形的理论模型280

4.6.4 细晶对超塑性的影响以及细晶镁合金的制备282

4.6.5镁合金的超塑性290

参考文献294

第5章镁合金的热处理299

5.1 热处理类型和选择299

5.1.1 完全退火300

5.1.2去应力退火301

5.1.3 固溶和时效302

5.1.4二次热处理305

5.1.5 氢化处理305

5.2 热处理工艺参数的影响305

5.2.1截面厚度306

5.2.2加热温度和保温时间306

5.2.3装炉状态307

5.3热处理设备和质量控制308

5.3.1热处理设备308

5.3.2热处理质量控制308

5.5.1 Mg-Al系310

5.4.2保护气氛的种类和选择310

5.5镁合金的热处理310

5.4热处理用保护气氛310

5.4.1使用保护气氛的必要性310

5.5.2 Mg-Zn系312

5.5.3 Mg-Mn系312

5.5.4 Mg-RE系313

5.5.5 Mg-Th系316

5.5.6 Mg-Ca系316

5.5.7 Mg-Ag-RE（Nd）系316

5.6镁合金热处理后的性能317

5.7热处理缺陷及其消除方法318

5.7.1氧化318

5.7.2过烧318

5.7.5性能不均匀319

5.8铸件的尺寸稳定性319

5.7.4晶粒异常长大319

5.7.3 弯曲与变形319

5.9热处理质量的检测320

5.9.1硬度试验320

5.9.2拉伸试验321

5.9.3显微组织检查321

5.10镁合金热处理安全技术322

参考文献323

第6章镁合金的连接与机加工325

6.1镁合金的焊接325

6.1.1熔化焊325

6.1.2压力焊353

6.1.3钎焊366

6.2镁合金的胶接371

6.3.1铆接373

6.3镁合金的机械连接373

6.3.2螺纹连接376

6.4镁合金的机加工378

6.4.1 刀具379

6.4.2润切液379

6.4.3 变形381

6.4.4安全性381

参考文献382

第7章镁及镁合金的腐蚀与防护385

7.1镁及镁合金腐蚀的基本特征385

7.1.1 纯镁的电化学特性385

7.1.3镁合金典型腐蚀失效的原因和检测方法387

7.1.2镁合金表面的自然氧化膜387

7.2镁合金腐蚀性能的影响因素390

7.2.1合金元素的影响390

7.2.2组织形态的影响393

7.2.3腐蚀介质的影响395

7.3镁及镁合金在真实和模拟环境中的腐蚀402

7.4镁合金腐蚀的基本类型408

7.4.1 电偶腐蚀及其防护措施408

7.4.2应力腐蚀开裂（SCC）417

7.4.3腐蚀疲劳424

7.5常规镁合金的抗蚀性425

7.5.1 Mg-Li系合金425

7.5.2 Mg-Al-Zn系合金427

7.5.3 Mg-Zn-Zr系合金428

7.5.4 Mg-Mn系合金429

7.6镁合金的防蚀处理430

7.6.1提高纯度430

7.6.2表面清洗431

7.6.3化学氧化处理432

7.6.4阳极氧化处理435

7.6.5有机涂层438

7.6.6金属涂层及其他特殊涂层438

7.6.7快速凝固和其他表面改性处理441

7.6.8防锈油包装442

参考文献443

第8章镁合金的应用446

8.1镁合金在汽车工业中的应用447

8.2镁合金在航空航天领域中的应用458

8.2.1框架结构459

8.2.2发动机461

8.2.3导弹和其他飞行器464

8.3镁合金在家用电器中的应用464

8.4其他应用471

8.4.1 军事工业471

8.4.2烟火472

8.4.3冶金472

8.4.4核工业472

8.4.5化学化工领域473

8.4.6其他473

参考文献475