高塑性镁合金型材
成果类型:: 实用新型专利,新品种,新技术
发布时间: 2023-09-24 14:17:13
当前镁合金在3C领域应用过程中的瓶颈问题之一就是塑性和韧性较差,室温变形加工能力较低,国内市面上没有满足可冷冲的高性能镁合金薄板。这是由于镁合金本身原子排列具有对称性差的密排六方晶体结构(HCP)。在室温塑性成形过程中,传统镁合金的微观变形模式不能够提供五个有效的独立滑移系模式,强烈的不均匀变形容易在晶界、相界等位置产生裂纹,导致镁合金的断裂。本项目提出微量稀土元素合金化促进非基面滑移开动参与变形,并通过提高晶间协调塑性变形能力的理论,降低镁合金在室温变形过程中晶间开裂的倾向,从而大幅提高镁合金塑性变形能力。本团队开发的高塑性变形镁合金室温伸长率可达40-50%,远超常规的商用AZ31B镁合金(伸长率15%)。本项目瞄准高性能镁合金薄板的产业化,实现可冷冲镁薄板的技术需求,填补国内外市场空白。
高塑性性能:高塑性镁合金型材在保持较高强度的同时,具备出色的塑性和变形能力。这种材料具有良好的延展性和可塑性,能够在加工过程中实现较大的变形,使其适用于各种复杂形状的型材制造。
优异的强度:尽管高塑性镁合金型材具有高塑性,但其强度仍然可与传统铝合金相媲美甚至超过。这意味着该材料能够在应用中提供足够的强度和刚度,满足结构件和零部件的要求。
轻量化特性:镁合金是一种轻质金属,其密度较低。采用高塑性镁合金型材可以实现产品的轻量化设计,减轻整体重量,提高能源效率,同时降低材料成本和运输成本。
良好的耐腐蚀性:高塑性镁合金型材在抗腐蚀性方面表现出色,能够抵御一些化学腐蚀介质的侵蚀,延长产品的使用寿命。
容易加工和成形:高塑性镁合金型材具有优异的加工性能,易于进行挤压、拉伸、弯曲等成形工艺,适用于各种复杂形状的型材制造。这使得生产过程更加高效,降低了制造成本。
可持续发展:镁是地壳中丰富的资源,高塑性镁合金型材的制造过程相对环保,具有可持续发展的潜力。
汽车工业:由于其高强度和轻质的特性,镁合金型材可以用来制造汽车部件,以降低汽车的整体重量,从而提升燃油效率和减少排放。同时,高塑性镁合金型材的易加工性也使得其在汽车设计和制造中具有较大的灵活性。
航空航天:在航空航天领域,高塑性镁合金型材可以用于制造飞机或卫星的各种部件,以减轻重量并提高燃料效率。同时,其优秀的塑性也使得其在复杂部件的设计和制造上具有优势。
电子设备:在电子设备中,镁合金型材可以用于制造各种结构部件,例如笔记本电脑的外壳。高塑性镁合金型材的易加工性可以方便地满足各种设计需求,同时其轻质和高强度的特性也有助于提高设备的携带方便性和耐用性。
生物医疗:在生物医疗领域,镁合金型材可以用于制造各种医疗器械,例如人工关节和牙齿。此外,由于某些镁合金的生物相容性和生物降解性,其在制造生物可降解的植入物中也具有潜力。
上海交通大学(Shanghai Jiao Tong University),简称“上海交大”,位于上海,是中华人民共和国教育部直属、上海市共建、中央直管的全国重点大学 [132] ,位列国家“双一流”“985工程”“211工程”, [131] 为九校联盟 [134] 、环太平洋大学联盟、21世纪学术联盟、中国大学校长联谊会、Universitas 21、国际应用科技开发协作网、新工科教育国际联盟、亚洲校园 [154] 成员,入选“珠峰计划”、“强基计划”、“111计划”、“2011计划”、卓越医生教育培养计划、卓越法律人才教育培养计划、卓越工程师教育培养计划、卓越农林人才教育培养计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、中国政府奖学金来华留学生接收院校、学位授权自主审核单位。
可冷冲镁合金板材的开发,可极大的促进镁合金在3C领域的应用。此外,用冷冲代替热冲,可提高镁合金产品的精度;冷冲无需加热模具和板料,对提升产品生产效率、降低产品生产成本具有很大潜力。大力发展新型镁合金,在减重、节能减排、降耗、促进碳达峰、碳中和,为实现双碳目标方面具有重要意义。
我们希望以技术咨询合作开发的形式将高塑性镁合金型材的成果转化为实际应用。在合作开发中,我们的方向是与相关企业或机构合作,共同探索该技术在特定领域的应用潜力,并开展相关研发工作。
我们的目标是通过技术咨询合作,将高塑性镁合金型材应用于汽车制造、航空航天、轨道交通、建筑和电子等领域,为合作伙伴提供解决方案,实现共同的经济和社会效益。
我们希望与合作伙伴共同开展以下工作:
技术咨询和评估:提供有关高塑性镁合金型材的技术咨询和评估,包括材料特性、成形工艺、设计原则等方面的指导,帮助合作伙伴了解和应用该技术。
应用研发:与合作伙伴合作,根据其需求和市场定位,开展高塑性镁合金型材在特定领域的应用研发工作,包括材料改进、成形工艺优化、产品设计等方面的合作。
产品验证与测试:协助合作伙伴进行高塑性镁合金型材产品的验证与测试,确保其在实际应用中的性能和可靠性。
产业化推进:通过合作推动高塑性镁合金型材技术在相关行业的产业化进程,包括制定标准规范、推广应用、建立供应链等方面的合作。