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編輯推薦該叢書為國內部系統(tǒng)論述我國新材料發(fā)展戰(zhàn)略的系統(tǒng)性科技系列著作；中國材料研究學會組織編寫，各分冊作者均為國內專家；內容突出“新”字，即：當代新材料的新概念、新技術、新工藝、新成果、新應用、新趨勢等，代表了全球新材料發(fā)展的主流。入選“‘十二五’國家重點出版物出版規(guī)劃項目”，獲2016年度國家出版基金資助。 內容簡介“中國戰(zhàn)略性新興產業(yè)——新材料”叢書是中國材料研究學會組織編寫的，被新聞出版廣電總局批準為“十二五”國家重點出版物出版規(guī)劃項目，并獲2016年度國家出版基金資助。叢書共16分冊，涵蓋了新型功能材料、高性能結構材料、高性能纖維復合材料等16種重點發(fā)展材料。本分冊為《新型合金材料——鎂合金》。 本書是編著者近年來在鎂合金領域新科研成果的總結，涵蓋新材料發(fā)展、工藝技術創(chuàng)新和產品應用等內容，主要包括:變形鎂合金、鑄造鎂合金、鎂基復合材料、鎂基生物材料、鎂冶煉、鎂合金熔煉、鎂合金鑄造、鎂合金擠壓、鎂合金軋制、鎂合金鍛造、鎂合金快速凝固、鎂合金熱處理、鎂合金表面處理、鎂合金焊接與連接、鎂合金裝備、鎂合金應用及鎂合金產業(yè)發(fā)展的主要任務與對策等。 本書可供新材料科研院所、高等院校、新材料產業(yè)界、政府相關部門、新材料中介咨詢機構等領域的人員參考，尤其適合從事鎂研究開發(fā)和工程化應用的科技人員和工程技術人員參考。 作者簡介潘復生，1962年生，博士，教授，博士生導師，重慶大學材料學院院長。何梁何利獎、國家杰出青年基金、中國青年科技獎和（美國）杜邦科技創(chuàng)新獎獲得者，國家百千萬人才工程專家。吳國華，男，1964.7出生，博士，教授，博士生導師。上海航天先進材料及應用技術聯(lián)合實驗室主任，輕合金精密成型國家工程研究中心副主任，材料能量場研究室主任。 全國鎂合金材料與應用技術專業(yè)委員會副理事長。 目錄第1章概論1 1.1鎂及鎂合金1 1.1.1金屬鎂及鎂合金1 1.1.2鎂的基本性能1 1.1.3鎂合金的性質4 1.1.4鎂合金的主要應用領域6 1.2鎂及鎂合金發(fā)展歷程7 1.2.1鎂及鎂合金發(fā)展簡史7 1.2.2鎂資源分布8 1.2.3金屬鎂產業(yè)現(xiàn)狀8 1.2.4鎂的消費結構情況9 1.3鎂合金的分類、牌號、狀態(tài)、化學成分與性能10 1.3.1鎂合金的分類10 1.3.2鎂合金的牌號、狀態(tài)代碼表示方法及化學成分10 1.4鎂合金材料開發(fā)應用新進展及前景展望21 1.4.1鎂合金研發(fā)進展概述21 1.4.2發(fā)展重點與關鍵技術選擇23 參考文獻24 第2章變形鎂合金26 2.1變形鎂合金概論26 2.1.1變形鎂合金的分類27 2.1.2變形鎂合金的牌號28 2.2變形鎂合金的組織與性能30 2.3常用變形鎂合金的典型性能41 2.3.1物理性能41 2.3.2化學性能42 2.3.3力學性能43 2.3.4加工性能47 參考文獻48 第3章鑄造鎂合金53 3.1鑄造鎂合金概論53 3.1.1鑄造鎂合金的性能特點及其應用53 3.1.2鑄造鎂合金的合金化及分類58 3.2Mg-Al系鑄造鎂合金75 3.2.1概述75 3.2.2Mg-Al系合金主要合金元素及其作用76 3.2.3Mg-Al系合金組織和機械性能80 3.2.4Mg-Al系合金的物理性能和工藝性能81 3.2.5Mg-Al系鑄造合金性能的改進及其發(fā)展82 3.3Mg-Zn系鑄造鎂合金84 3.3.1概述84 3.3.2Mg-Zn系合金主要合金元素及其作用84 3.3.3Mg-Zn系合金組織和機械性能87 3.3.4Mg-Zn系合金的物理性能和工藝性能90 3.3.5Mg-Zn系合金性能的改進及其發(fā)展90 3.4Mg-RE系鑄造鎂合金91 3.4.1概述91 3.4.2Mg-RE系合金主要合金元素及其作用93 3.4.3Mg-RE系合金組織和機械性能99 3.4.4Mg-RE系合金的熱處理102 3.4.5Mg-RE系合金的腐蝕性能105 3.4.6Mg-RE系合金的鑄造性能105 3.4.7Mg-RE系合金性能的改進及其發(fā)展107 3.5Mg-Li系鑄造鎂合金108 3.5.1概述108 3.5.2Mg-Li系鑄造鎂合金主要合金元素及其作用109 3.5.3Mg-Li系合金成分、組織和機械性能112 3.5.4Mg-Li系合金的鑄造工藝115 3.5.5Mg-Li系合金的腐蝕性能115 3.5.6Mg-Li系合金性能的改進及其發(fā)展116 參考文獻117 第4章鎂基復合材料和生物材料123 4.1鎂基復合材料概論123 4.1.1鎂基復合材料概論123 4.1.2非連續(xù)增強鎂基復合材料123 4.1.3連續(xù)增強鎂基復合材料128 4.1.4鎂基復合材料的界面131 4.2可降解鎂基生物材料134 4.2.1鎂基生物材料的發(fā)展簡史135 4.2.2生物醫(yī)用鎂合金材料設計136 4.2.3鎂基生物材料的表面改性139 參考文獻141 第5章鎂的制備和鎂合金熔煉148 5.1鎂的冶煉148 5.1.1概論148 5.1.2改進皮江法研究150 5.1.3真空鋁熱還原法研究150 5.1.4真空碳熱還原法研究151 5.2鎂合金熔煉152 5.2.1概述152 5.2.2鎂熔煉工藝特性153 5.2.3鎂氧化燃燒及阻燃方法154 5.2.4鎂熔體精煉163 5.2.5鎂熔體變質處理173 5.2.6鎂合金熔煉工藝流程175 參考文獻176 第6章鎂合金鑄造184 6.1鎂合金壓力鑄造技術184 6.1.1鎂合金壓鑄184 6.1.2鎂合金擠壓鑄造196 6.1.3鎂合金低壓鑄造199 6.2鎂合金快速凝固201 6.2.1概述201 6.2.2快速凝固技術在鎂合金中的應用基礎202 6.2.3鎂合金快速凝固技術204 6.2.4快速凝固技術提高鎂合金性能的機理208 6.2.5快速凝固鎂合金系及性能210 6.3其他鎂合金鑄造技術216 6.3.1鎂合金砂型鑄造217 6.3.2鎂合金熔模精密鑄造技術218 6.3.3鎂合金新的鑄造技術219 6.4鎂合金鑄造裝備224 6.4.1概述224 6.4.2鎂合金重力鑄造裝備225 6.4.3鎂合金壓鑄裝備230 6.4.4鎂合金低壓鑄造及裝備238 6.4.5鎂合金半固態(tài)鑄造裝備240 6.4.6鎂合金擠壓鑄造及裝備241 參考文獻242 第7章鎂合金變形250 7.1鎂合金擠壓250 7.1.1鎂合金擠壓加工方法250 7.1.2鎂合金擠壓生產工藝流程252 7.1.3鎂合金擠壓產品及應用263 7.2鎂合金軋制269 7.2.1概述269 7.2.2鎂合金軋制加工方法270 7.2.3鎂合金軋制板材組織274 7.2.4鎂合金軋制板材織構控制與沖壓性能275 7.3鎂合金鍛造287 7.3.1鎂合金鍛造變形特點287 7.3.2鎂合金鍛件材料的選擇標準288 7.3.3鎂合金鍛造成型工藝288 7.3.4鎂合金鍛件的熱處理290 7.3.5典型鎂合金鍛造構件成型實例291 參考文獻294 第8章鎂合金表面處理298 8.1化學轉化膜298 8.2硅烷膜301 8.2.1硅烷膜的形成及特點301 8.2.2硅烷膜制備的工藝流程302 8.2.3不同硅烷膜對鎂合金耐蝕性的影響303 8.2.4硅烷預處理陰極電泳復合處理304 8.3陽極氧化305 8.4微弧氧化及復合處理308 8.4.1微弧氧化原理及特點308 8.4.2微弧氧化封孔復合處理311 8.4.3微弧氧化后電泳復合處理312 8.5金屬鍍層317 8.5.1化學或電化學鍍金屬317 8.5.2噴涂金屬320 8.5.3物理氣相沉積金屬323 8.6生物可降解涂層323 參考文獻325 第9章鎂合金焊接與連接328 9.1概述328 9.2鎂及鎂合金的焊接材料328 9.3鎂及鎂合金焊接特性329 9.3.1焊縫中的氣孔332 9.3.2熱裂紋傾向333 9.3.3其他問題336 9.4鎂及鎂合金的連接方法與工藝336 9.4.1鎢極氬弧焊（TIG焊）337 9.4.2熔化極氣體保護焊（MIG焊）341 9.4.3攪拌摩擦焊343 9.4.4激光焊350 9.4.5膠接354 9.4.6釬焊356 9.5鎂及鎂合金異種金屬的焊接工藝368 9.5.1AZ31/AZ61鎂合金的攪拌摩擦焊368 9.5.2鎂合金與鋁合金的焊接369 9.5.3鎂合金與銅的焊接374 9.6鎂及鎂合金接頭評價方法374 9.6.1鎂及鎂合金接頭質量要求374 9.6.2鎂及鎂合金接頭質量評價方法375 9.6.3破壞性檢測方法375 9.6.4非破壞性檢測方法378 參考文獻379 第10章鎂合金的應用382 10.1鎂合金在交通工具領域中的應用383 10.1.1鎂合金在汽車上的應用383 10.1.2鎂合金在摩托車上的應用392 10.1.3鎂合金在自行車上的應用395 10.2鎂合金在航空航天領域和軍事方面的應用398 10.2.1鎂合金在航空領域的應用398 10.2.2鎂合金在衛(wèi)星、空間站方面的應用400 10.2.3鎂合金在武器裝備方面的應用400 10.3鎂合金在3C產品和其他方面的應用402 10.3.1鎂合金在3C產品方面的應用402 前言/序言《中國戰(zhàn)略性新興產業(yè)——新材料》叢書是中國材料研究學會組織編寫的，被新聞出版廣電總局批準為“十二五”國家重點出版物出版規(guī)劃項目。 根據(jù)國務院《關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的決定》，新材料被列為我國戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一。本叢書定位為：從戰(zhàn)略性新興產業(yè)的高度，著重論述該類新材料在國民經濟和國防建設重大工程和項目中的地位和作用、技術基礎、zui新研究成果、應用領域及發(fā)展前景。其特點在于體現(xiàn)一個“新”字，即在遵守國家有關保密規(guī)定的前提下論述當代新材料的zui先進的工藝和zui重要的性能。它代表當代全球新材料發(fā)展主流，對實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義和深遠的指導意義。叢書共16分冊，涵蓋了新型功能材料、高性能結構材料、高性能纖維復合材料等16種重點發(fā)展材料。本分冊為《新型合金材料——鎂合金》。 當前，資源及能源短缺已成為制約世界經濟可持續(xù)發(fā)展的突出問題。金屬鎂具有密度低（鋼的1/4、鋁的 2/3)、比強度高、減震降噪及屏蔽電磁輻射等優(yōu)點，更為重要的是金屬鎂是地球上儲量zui豐富的元素之一，在地殼表層金屬礦的資源含量為2.3%，位居地球地殼中含量第七位、常用金屬中第4位，此外在鹽湖及海洋中鎂的含量也十分可觀。我國是世界上鎂資源zui為豐富的國家，可利用的鎂儲量占世界總儲量的70%，金屬鎂是我國在世界上極少數(shù)具有話語權的金屬種類之一，我國的鎂產量和出口量已連續(xù)十年居世界第一。隨著我國資源和能源危機加劇，在很多金屬礦產日趨枯竭的今天，加大輕質鎂合金材料及關鍵技術研發(fā)并推廣應用是緩解金屬礦資源危機、降低能耗、實現(xiàn)經濟可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。為此，我國政府已將其確定為重要綠色材料和戰(zhàn)略新興材料而列入國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃。 為了促進鎂合金的研究開發(fā)與應用，近十年以來我國在“863計劃”“973計劃”“支撐計劃”“國際合作”等專項計劃中對鎂合金材料的研究給予了大力支持?？萍疾颗鷾室劳兄貞c大學成立了國家鎂合金材料工程技術研究中心，國家發(fā)展與改革委員會批準依托上海交通大學成立了輕合金精密成型國家工程研究中心，國家質檢總局批準在河南鶴壁組建了國家鎂及鎂合金產品質量監(jiān)督檢驗中心。在國家計劃的支持下，我國鎂產業(yè)在材料發(fā)展和關鍵技術創(chuàng)新方面有了重要突破，一批高性能鎂合金材料相繼誕生，一批制備加工關鍵技術應運而生并且已開始工業(yè)應用，從而為鎂產業(yè)的快速發(fā)展創(chuàng)造了良好的技術基礎。我國鎂產業(yè)已開始構建從高品質鎂材料生產到鎂合金產品制造的完整產業(yè)鏈，已初步形成以高性能材料為基礎、產品工程化及應用為目標的涵蓋熔煉、鑄造、擠壓、軋制、鍛造、連接、表面處理、熱處理和相關裝備的產業(yè)體系，在原鎂產業(yè)不斷升級完善的同時，深加工產業(yè)從無到有，正在向從小到大、從弱到強的方向發(fā)展。產業(yè)的發(fā)展壯大推動了鎂合金鑄造產品和板材、棒材、型材、管材、鍛件等鎂合金變形產品的規(guī)?；瘧?，特別是在汽車、摩托車等交通工具領域，已在變速箱、輪轂、懸架、轉向器、前后艙體、儀表板、座椅、中控支架等方面形成大規(guī)模應用或一定規(guī)模的工業(yè)化應用。另外，在3C產品、軌道車輛、紡織機械、航空航天、國防軍工等工程領域，鎂合金的應用量也在穩(wěn)步上升。鎂產業(yè)的快速發(fā)展和鎂合金材料的擴大應用帶來了明顯的經濟效益和社會效益，對順利實現(xiàn)我國鎂資源優(yōu)勢向經濟優(yōu)勢的轉化具有重大戰(zhàn)略意義。 在國家相關重要科技計劃項目的支持下，重慶大學、上海交通大學、中國科學院金屬研究所、北京有色金屬研究總院、重慶市科學技術研究院、北京科技大學、鄭州大學、廣州有色金屬研究院、沈陽工業(yè)大學、西安理工大學、昆明理工大學、西北工業(yè)大學、中北大學、山西聞喜銀光、重慶盛鎂鎂業(yè)、重慶博奧鎂業(yè)、上海航天設備制造總廠等單位通過多年的艱苦努力，在鎂合金材料、工藝技術及產品應用方面取得了重要進展。本書是這些工作的zui新總結，主要內容包括:變形鎂合金、鑄造鎂合金、鎂基復合材料、鎂基生物材料、鎂冶煉、鎂合金熔煉、鎂合金鑄造、鎂合金擠壓、鎂合金軋制、鎂合金鍛造、鎂合金快速凝固、鎂合金熱處理、鎂合金表面處理、鎂合金焊接與連接、鎂合金裝備、鎂合金應用及鎂合金產業(yè)發(fā)展的主要任務與對策等。本書內容先進、全面，引用文獻資料豐富、新穎，希望能對從事鎂研究開發(fā)和工程化應用的學者和工程技術人員有所幫助。 本書由重慶大學、上海交通大學、沈陽工業(yè)大學、中國科學院金屬研究所、重慶市科學技術研究院、北京科技大學、鄭州大學、廣州有色金屬研究院、西安理工大學、昆明理工大學、西北工業(yè)大學、中北大學、上海航天設備制造總廠等單位的科研人員編寫，重慶大學國家鎂合金材料工程技術研究中心潘復生院士總負責。各章節(jié)編著分工如下：陳榮石（第1章），潘復生、張丁非（第2章），吳國華（第3章），齊樂華（第4章41節(jié)），王勇、喬麗英（第4章42節(jié)），楊斌、田陽（第5章51節(jié)），游國強、龍思遠（第5章52節(jié)），劉正（第6章61和63節(jié)），關紹康、朱世杰、王劍鋒（第6章62節(jié)），曹韓學、龍思遠（第6章64節(jié)），潘復生、王敬豐（第7章71節(jié)），潘復生、黃光勝（第7章72節(jié)），張冶民（第7章73節(jié)），張津、蔣百靈、宋影偉（第8章），戚文軍、周楠、郭立杰、申世軍（第9章），劉正（第10章），潘復生、王敬豐（第11章）。全書由陳先華統(tǒng)稿，潘復生定稿。 由于編著者水平有限，書中難免存在疏漏和不當之處，敬請讀者批評指正。 潘復生 2017年4月30日 |
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