镁合金板材轧制技术与工艺的研究进展

综述轧制工艺参数以及轧制技术对镁合金板材组织、力学性能及轧制成形性能的影响,详细阐述常规轧制技术和双辊铸轧、异步轧制、等径角轧制、累积复合轧制、交叉轧制等最新轧制技术的基本原理、特点和应用,分析不同的轧制技术对应的晶粒细化机制和织构特点。最后总结评价上述轧制技术与工艺,并指出目前存在的问题及今后的发展方向。     

镁合金热喷涂Al_2O_3纳米陶瓷涂层性能研究

采用氧乙炔火焰喷涂技术,在镁合金AZ31B表面制备Al2O3纳米陶瓷涂层。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)分析复合陶瓷涂层的组成及组织形貌,并对其热震性能、致密性、耐磨性和耐蚀性进行测试。结果表明,热喷涂纳米陶瓷涂层中有AlTi3、Al2TiO5等新相生成,组织更为致密,颗粒熔化程度较高,涂层热震性能、致密性、耐磨性和耐蚀性明显优于热喷涂微米陶瓷涂层。热喷涂纳米陶瓷涂层热震次数可达40次,说明涂层结合强度较高,清漆封孔后,孔隙率为0,致密性和耐蚀性都达到最好。     

微生物诱导碳酸镁沉淀试验研究

碳酸镁和碳酸钙一样也具有胶结作用,且镁矿强度远大于钙矿,因此研究碳酸镁固化技术具有重要意义。本文测量了巴氏芽孢杆菌在培养过程中的吸光度和脲酶活性,并计算得到单位脲酶活性;研究了尿素、氯化钠、醋酸根、Ca2+和Mg2+浓度对脲酶活性的影响;控制温度、pH值和离子浓度对比了钙和镁沉淀效率和不同温度不同尿素浓度下碳酸镁沉淀产率;对比研究了碳酸钙和碳酸镁沉淀下砂土固化效果。结果表明,48 h培养过程中,吸光度和脲酶活性的增长都先缓慢后迅速增长再减小最后停止,单位脲酶活性则是先增加后减小。适当增加尿素或Mg2+浓度可增强细菌脲酶活性,氯化钠和醋酸根浓度对酶活性无明显影响,Ca2+浓度对脲酶活性有明显抑制作用。同一温度、pH值和离子浓度条件下,碳酸镁产率明显小于碳酸钙。而在菌液中添加尿素可促进碳酸镁沉淀生成,且温度相同,尿素浓度越高,碳酸镁产率越大。菌液中添加尿素可使得碳酸镁固化砂土成型并具有一定强度,因此,该方法可解决砂土固化碳酸镁沉淀不足的问题,为后续碳酸镁固化试验奠定基础。     

某高镁高铝胶磷矿双反浮选降杂试验研究

以BK425为反浮选脱镁捕收剂,BK432为反浮选脱铝捕收剂,对贵州某高镁高铝胶磷矿进行了双反浮选降杂试验研究。试验结果表明,在强酸性条件下进行反浮选脱镁-近中性条件下反浮选脱铝的双闭路流程,可以获得P₂O₅品位33.97%,倍半氧化物之和(Al₂O₃ Fe₂O₃)2.23%,MgO含量0.73%,P₂O₅回收率73.71%的磷精矿。BK432捕收能力强,形成的脱铝泡沫较脆,容易消泡,流动性好,为反浮选脱铝闭路流程创造了良好的前提条件。     

冷却条件对AZ31镁合金凝固组织及腐蚀性能的影响

利用光学显微镜研究不同的冷却条件下AZ31镁合金凝固组织的变化,通过浸泡失重法测定其在3.5%Na Cl腐蚀介质中的腐蚀性能,探讨冷却条件对AZ31镁合金凝固组织及腐蚀性能的影响。结果表明,空冷条件下,AZ31合金晶粒尺寸较为粗大,析出的Mg17Al12相呈短线状和小块状,并且只分布在局部晶界。水冷却条件下,AZ31合金的晶粒尺寸细小,Mg17Al12相数量较空冷试样少,呈颗粒状,弥散分布于晶界。盐水冷条件下,第二相最少,由于晶粒更加细小,因此第二相分布更加弥散。AZ31镁合金耐腐蚀性能随着冷却速度的增大而提高。     

镁金属微粒非快速燃烧反应模型及数值分析

为深入研究镁金属微粒的燃烧特性,基于Arrhenius定律,建立了镁颗粒非快速反应速率的一维球对称准稳态燃烧模型。模拟了直径为120mm的镁颗粒在大气环境中的燃烧过程。获得了燃烧场温度、反应物组分分布以及颗粒燃烧反应时间。结果表明:采用非快速燃烧反应模型计算得到的反应区最高温度为3568K,镁颗粒完全燃烧时间为21.9ms。这与文献实验值吻合较好。反应物组分氧气和镁蒸气可扩散到反应区外部,与镁颗粒燃烧中止实验后观察到的氧原子存在于未燃镁金属中的现象定性吻合,表明所建立的非快速燃烧反应模型比传统快速反应燃烧模型更能够准确描述镁微粒燃烧的实际工况。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定萤石中11种元素

萤石的主要成分为氟化钙,其中不同元素的存在对其产品质量有不同的影响。传统对萤石成分的测定多采用分光光度法、滴定法和原子吸收光谱法,存在分析流程长,不能多元素同时测定等问题。实验采用高氯酸-硝酸溶解样品,待高氯酸冒烟完毕,用盐酸50%(V/V)溶解盐类,通过选择合适的分析谱线,避免了待测元素间的光谱干扰。研究了溶样方法、钙基体对测定的影响,建立了用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定萤石中铝、硼、钡、铁、镁、锰、钛、锌、钾、钠、磷等11种微量元素的方法。结果表明:通过基体匹配法绘制校准曲线可消除基体效应的影响。各元素的校准曲线线性相关系数均大于0.999;方法中各元素的检出限为0.000 1%～0.003%(质量分数),定量限为0.000 3%~0.010%。按照实验方法测定萤石样品中铝、硼、钡、铁、镁、锰、钛、锌、钾、钠、磷,结果的相对标准偏差(RSD, n=6)为 0.43%～3.4%,按照实验方法测定萤石标准物质中氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化锰、氧化钛、氧化钾、氧化钠、磷,测定结果与认定值基本一致。     

皮江法炼镁与真空碳热还原法炼镁生命周期评价比较研究

对皮江法炼镁工艺和真空碳热还原法炼镁工艺进行了生命周期评价研究。评价过程以1 t镁锭为功能单位,研究了包括原料开采、物料制备、物料耗损、能源生产、污染排放等过程的环境负荷以及能源消耗。在得出生命周期评价相关参数的基础上,对皮江法炼镁与真空碳热法炼镁在资源与能源消耗、气型污染物的排放和对环境的影响方面进行了比较,明确了上述两种不同工艺过程各自的环境负荷和能源消耗特点。通过比较,碳热法炼镁工艺较皮江法在资源节约、节能减排、环境保护及可持续发展方面有明显优势。     

两种镁合金阳极在人造海水中的电化学性能

采用析氢实验,动电位极化,交流阻抗法和恒流放电等方法研究了两种海水电池用镁合金阳极(AZ31镁合金和AZ61镁合金)在人造海水中的电化学性能(自腐蚀和放电行为)。析氢实验结果表明,AZ61合金的析气量明显大于AZ31合金。动电位扫描和交流阻抗的实验结果表明,AZ31合金在人造海水中比AZ61合金更耐蚀。恒流放电的实验结果表明,AZ31合金在低电流密度下放电时的电流效率高于AZ61合金。但在大电流密度下放电时,AZ61合金的放电效率大于AZ31合金。     

取向硅钢高温退火时内氧化层与MgO反应过程研究

对取向硅钢高温退火工艺进行实验室模拟,采用聚焦离子束显微镜（FIB）观察了氧化层中二氧化硅和氧化镁反应的微观形貌演变过程,采用能谱仪（EDS）分析了试样截面近表层Mg、Al、Si等元素的分布规律,最后采用透射电镜（TEM）分析了对成品试样硅酸镁底层的结构特征。结果表明：（1）Mg离子的扩散速度是影响硅酸镁底层反应的主要因素;（2）Mg离子最初沿着二氧化硅颗粒与铁基体之间的界面扩散,逐渐将二氧化硅颗粒包覆;随着温度的进一步升高,Mg离子开始向二氧化硅颗粒内部扩散,并与之反应;（3）随着温度的升高,特别是在AlN分解后,钢基中的Al会逐渐将钉扎部位的硅酸镁（Mg2SiO4）完全转化成为镁铝尖晶石（MgO·Al2O3）。