含SO2气氛对熔态镁合金的保护行为

在密封和开放条件下研究含SO2的不同气氛对AZ91D合金的保护行为,分析表面膜的形貌与成分.结果表明:在密封条件下,含SO2气体对熔体的保护需要一定量的O2;含SO2和O2的气氛通过与熔体反应,在熔体表面形成一层致密的网状结构表面膜,表面膜主要含有MgO和MgS;MgS提高了表面膜的致密度,从而提高了表面膜的保护作用.     

含S、F的空气气氛对镁合金熔体的保护

对镁合金熔体在密封的FeS2-HFC134a-空气气氛中熔炼的保护效果进行了研究。结果表明,该气氛对Mg熔体有很好的保护效果,并且该气氛比仅含S或者F的气氛的保护效果优越。在熔炼温度为730℃、保温时间为1～30min时,0.15%的HFC-134a+1g的FeS2+空气气氛可以阻止Mg熔体的氧化与蒸发。然而,当保温时间增加至60min时,该气氛不具保护效果。通过SEM,EDS和XRD等检测技术对试验条件下形成的镁合金表面膜进行了检测分析。结果表明,S、F混合气氛下形成的表面膜含有Mg、F、O和S等4种元素,其主要相为MgF2、MgO和MgS。随着保温时间增加,S、F混合气氛下形成的表面膜逐渐变厚,更趋于均匀和致密,这是由于氧化镁基氧化膜中致密度高的MgF2和MgS增加的缘故。     

FeS2对AZ91D镁合金熔炼保护机理研究

在空气气氛的镁合金密封熔炼炉中加入固态硫铁矿(FeS2),研究了FeS2对AZ91D镁合金熔炼的保护效果,并采用SEM、EDS和XRD等检测分析技术对保护膜形貌、成分和相组成进行了研究.研究结果表明,在空气气氛中,硫铁矿对镁合金熔炼有良好的保护效果.在730℃中保温30 min时保护膜由MgS、MgO和MgF2混合物组成,保护膜致密;保护膜的厚度随保温时间的延长而增加,其厚度在1.0～2.0 μm之间.FeS2在空气中分解和氧化生成S和SO2,产物与空气中的O2以及镁液反应生成MgS和MgO,使镁熔体表面氧化膜变致密,从而起到熔炼保护作用.通过热力学分析可知,受热时硫铁矿消耗密封熔炼炉内的氧,并且在表面膜中MgS形成趋势大,形成的MgS的稳定性比MgO好.     

镁合金在HFC-32气氛中熔炼的研究

研究了HFC-32气氛对镁及镁合金在熔炼过程中的保护效果，并对其保护机理进行了探讨结果表明：含0.1％体积浓度HFC-32保护气体可以较好地起到保护作用；气体浓度越高，温度越低，保护效果越好；试样的扫描电镜、X射线衍射分析显示氧化膜很致密，它由氧化镁、氧化镁等组成，起到了保护作用。氧化增重实验显示镁合金在HFC-32气氛中氧化曲线遵循抛物线规律。     

FeS2/Air气氛中熔炼AZ91D镁合金试验

在密封容积为13L的镁合金熔炼炉中加入固态硫铁矿(FeS2),研究了FeS2/Air气氛中,FeS2加入量、熔炼温度和保温时间等对AZ91D镁合金熔炼保护效果的影响,并采用SEM、EDS和XRD等对保护膜形貌、成分和相组成等进行了研究。结果表明,试验温度小于760℃时,加入硫铁矿的空气气氛对镁合金熔炼有良好的保护效果。当熔炼温度为730℃时,保温30min,硫铁矿加入量为1g时,保护效果较差;加入量为2g和5g时,保护效果好,加入量为10g时,保护效果变差。在730℃时,当保温时间提高到60min时,2g的硫铁矿保护效果差,将硫铁矿量增至5g时,保护效果良好。熔炼温度提高到800℃,保温30min,2g硫铁矿保护效果差。加入硫铁矿的空气气氛中形成的保护膜由MgS和MgO混合物组成,保护膜致密,保护膜的厚度随保温时间的延长而增加,其厚度在1.0～2.0μm之间。     

Effect of CaO addition on ignition behavior in molten AZ31 and AZ91D Magnesium alloys

Mg alloys have been widely used in automobile and electronic industries because of high specific strength, good castability, etc.However, molten Mg alloys will burn rapidly in air if not protected.To solve this problem, the molten metal should be protected from oxidation by blanketing the surface with flux or protective gases.SF6 gas is widely used for Mg alloys as a cover gas and has proved to be a successful inhibitor.However, the use of SF6 gas is limited because of its high cost and its significant impact on non-global warming potential.Therefore, SF6 gas is being replaced by alternative protection gases.Recent studies show that there has been another attempt by adding CaO into Mg alloys.The aim of this study is to evaluate the effect of CaO on the minimum amount of protective gas, which is necessary not to make ignition in the molten AZ31 and AZ91 Mg alloys.     

ZK60和ME20镁合金熔体与镁熔体在HFC-134a/空气气氛中的氧化行为(英文)

对镁合金ZK60和ME20熔体与镁熔体在1%HFC134a/空气气氛中的高温氧化行为进行比较。使用热重仪测定这3种熔体的氧化动力学曲线,使用扫描电镜观察氧化后样品表面的形貌,并用X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪分析样品表面的相成分。结果表明:ZK60和ME20镁合金熔体在1%HFC134a/空气气氛中的氧化速度远远低于镁熔体的氧化速度;镁熔体表面所形成的氧化膜主要由MgF2、MgO和C组成,而ZK60和ME20镁合金熔体表面所形成的氧化膜除了含有MgF2、MgO和C以外,还分别含有少量的ZrF4和CeF4。ZK60和ME20镁合金熔体在该气氛中氧化阻力的提高分别与它们的合金元素Zr和Ce有关。     

新型保护气体在镁合金熔炼中的应用

系统研究了氟化酮(FKS)混合气体对镁合金熔体表面的保护作用。研究表明,氟化酮可有效地保护镁合金熔体。熔炼温度为640～700℃时,炉体密闭、气密性良好的条件下,0.006%的氟化酮(体积分数,下同)即可达到保护效果。在模拟压铸环境下,氟化酮约为0.01%时可达到保护效果。对试验中形成的保护膜进行研究,发现其主要成分是MgF2。SEM扫描分析发现,保护膜的厚度为30～50μm。     

Protective behavior of an SO2/CO2 gas mixture for molten AZ91D alloy

The protective behavior for a molten AZ91D alloy in an open melting furnace was investigated under a protective gas mixture containing 3% SO2 and 97% CO2, and the protection mechanism was discussed. Experimental results show that the gas mixture provides effective protection for AZ91D melt in the temperature range from 680 oC to 730 oC. The microstructure, chemical composition and phase composition of the surface film formed on the molten AZ91D alloy were analyzed using scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive spectrometer (EDS) and X-ray diffraction (XRD). The SEM results demonstrate that the surface films with an average thickness between 0.5 μm and 2 μm are dense and coherent in the protected temperature range. The EDS results reveal that the surface film mainly contains elements S, C, O, Al and Mg. The XRD results show that the surface film consists of MgO, MgS and a small amount of C phase.     

C2H2F4气体保护下镁及镁合金的熔炼研究

实验研究了C2H2F4混合气体对镁及镁合金在熔炼过程中的保护效果,并对其保护机理进行了探讨.结果表明:含0.3%体积浓度的C2H2F4保护气体可以较好地起到保护作用;气体浓度越高,温度越低,保护效果越好;C2H2F4混合气体与镁熔液反应生成了一层致密的MgO与MgF2复合保护膜,起到了保护作用.     

镁合金熔炼保护气体研究现状与展望

阐述了镁合金熔炼气体保护的必要性和优越性,综述了几种传统熔炼保护气体:惰性气体、N2、C02、S02、BF3、SF6的使用方法、保护效果、保护机制以及局限性.针对目前应用最多的SF6气体因具有较高的温室效应将被禁用的现状,介绍了几种较具潜力的新型含氟保护气体HFC-134a、HFE7100、HFE7200和Novec612TM,论述了其研究应用现状和发展趋势.阐述了开发SF6替代气体的紧迫性和重要性,提出了多种气体"产物复配"、"反应微分"、"脉冲供气"的保护方式的研究思路,并对其未来的发展情况进行了展望.     

镁合金气体保护熔炼研究现状与展望

介绍了镁合金熔炼保护气体的主要种类,包括活性气体、惰性气体,同时还指出了这些气体的保护原理与效果。另外,还介绍了国内外开发的几种新型保护气体及其保护原理和使用效果,并展望了气体保护熔炼的研究发展方向。     

Oxidation behavior of molten magnesium in atmospheres containing SO2 and air in a sealed furnace

The microchemistry and morphology of the films formed on molten magnesium in atmospheres containing SO₂ and air in a sealed furnace were examined. Based on the results and thermodynamic calculations, a protection mechanism of molten magnesium is presented. The protection effects are closely related to the effective pressure of SO₃ in the atmosphere. When the effective pressure of SO₃ was higher than the equilibrium SO₃ pressure of MgSO₄, MgSO₄ could form on the melt surface and promote the formation of protective surface film. The film with network structure mainly contained MgO and MgS and had different layers.     

Characterization of protective oxide layers formed on molten AZ91 alloy containing Ca and Be

AZ91 alloy in its molten state oxidizes rapidly in atmospheric conditions and begin to burn from the melt surface. In order to prevent the molten AZ91 alloy from burning, it is usually protected by a cover gas such as sulfur hexafluoride (SF₆). However, the use of SF₆ gas poses a serious threat to the environment as it is widely acknowledged to contribute to the global warming effect. Thus, several types of studies aimed at controlling the oxidation behavior of molten magnesium alloys have been carried out. This paper describes the characteristics of the oxide layers formed on molten AZ91 alloys containing Ca and Be. The surface analysis technique of GDS (Glow Discharge Spectroscopy) was used to investigate the oxide layers of AZ91 alloys containing Ca and Be. The GDS results showed that the oxide layer consists of CaO, MgO, BeO and Al₂O₃.     

镁合金熔炼阻燃技术进展及发展趋势

综述了镁合金熔炼过程中的熔剂保护、气体保护和合金化阻燃等阻燃技术,介绍了CO2"雪"保护法、HFC-134a和Fluorinated ketones代替SF6气体保护的最新进展,分析了镁合金熔炼阻燃技术的发展趋势.     

镁合金熔体表面防护技术评述

综合有关文献，较为详尽地介绍了镁合金表面产生的燃烧机制，对防燃技术的演变过程及其各种方法的利弊作了全面的分析，推荐以开创性的全封闭式熔化及浇注集成系统作为今后防燃技术的发展方向，作者认为，该项新技术必将为镁的进一步开发和利用创造最佳的条件。     

熔化条件和除气工艺对镁熔体含氢量的影响

利用自行开发的镁合金定量测氢仪研究了熔化条件和除气工艺对镁熔体含氢量的影响。研究结果表明,镁熔体中的含氢量随温度的升高而增大;气体保护下熔炼比熔剂保护的效果好,含氢量较低;随保温时间的延长,气体保护下的镁熔体含氢量几乎没变化,而熔剂保护下的含氢量成小幅上升趋势;采用Ar气除气工艺的效果比C2Cl6除气更有效,镁熔体含氢量更低。     

镁合金化学镀镍预处理过程表面状况的研究

采用重量损失、扫描电镜和X射线光电子能谱等方法对镁合金化学镀镍预处理的表面状况进行了研究。结果表明,镁合金在碱性除油和活化阶段由于表面上Mg(OH)2和MgF2膜层的形成,受到的腐蚀很小。不同配方的酸性浸蚀溶液导致不同的腐蚀程度和表面形貌,浸蚀后表面形成的含CrOOH的膜层在活化后消失。     

镁合金熔炼技术研究进展

介绍了镁合金熔炼技术发展过程中熔体的熔剂保护法,气体保护法和保护技术的最新发展;重点介绍了镁合金熔体保护技术中减少SF6的使用量、寻找SF6的替代物、合金化阻燃、改进熔炼设备等方面的最新研究;并介绍了镁合金液质量检测的相关研究;提出未来镁合金熔炼方面的研究发展方向.     

空气对流对HFC125/N2气氛下镁熔体表面膜的影响

HFC125气体可以对高温镁合金提供有效的阻燃保护。研究了空气对流对HFC125/N2混合气体与镁合金熔体反应形成的表面膜的影响。结果表明：在弱空气对流条件下所得表面膜几乎没有氧原子,而在强空气对流条件下所得表面膜含有少量氧原子;两种工作环境下保护效果没有明显差别。