块状高电位Mg—Mn牺牲阳极熔铸工艺研究

进行了熔融粗镁直接熔炼高电位镁阳极短流程工艺、分层加热净化镁熔体技术、低压转注技术熔铸高电位Mg-Mn阳极的可行性试验.结果表明,新工艺获得成功,新工艺相对以精镁为原材料合金化人工浇注的普通工艺阳极具有能耗少、低成本、效率高的特点.扫描电镜照片和能谱分析表明,新工艺阳极组织中没有氧化夹杂和熔剂夹杂,而普通工艺制备的高电位Mg-Mn阳极组织中有少量这些夹杂.纯净的组织使新工艺生产的阳极电流效率平均比普通工艺阳极提高13.2%,开路电位提高2.3%.     

海洋平台用大吨位高电位铸造镁阳极的制备工艺

针对海洋平台用大吨位高电位镁阳极熔铸过程中容易产生氧化和熔剂夹杂、缩孔、冷隔等缺陷、电化学性能不合格率高、成本高、效率低等问题,采用"粗镁直接炼制镁阳极"工艺、分层加热净化技术以及低压转注移液和漏斗控制浇注速度的方式,并合理的设计了浇注系统和模具结构,阳极无铸造缺陷,电化学性能符合ASTM标准,性能稳定.     

电渣精炼去除工业纯铝中杂质Fe的研究

研究了添加Na_2B_4O_7的KCl-NaCl-Na_3AlF_6混合渣剂电渣精炼去除工业纯铝中杂质Fe的效果。研究发现,工业纯铝中的Fe含量随着电渣重熔速率的降低而不断减少,当重熔速率为180g·min~(-1)时,电渣精炼除Fe效果最好,Fe含量从电渣精炼前的0.42%减少到0.20%,杂质Fe的去除率超过50%。Fe含量的降低是因为熔融渣剂捕获了Al熔体与熔融渣剂反应生成的富Fe中间化合物Fe_2B。电渣精炼除Fe反应的热力学计算表明渣剂中的Na_2B_4O_7能与Al熔体中的杂质Fe自发反应生成中间化合物Fe_2B。电渣精炼除Fe后工业纯铝的抗拉强度和伸长率随着Fe含量的降低得到明显改善。     

Na_3AlF_6-LiF体系下Al的水平电解精炼

在纯氟化物电解质体系下,以原Al为阳极,利用杂质与Al析出电位的差别,采用水平电解槽进行了Al的电解精炼提纯研究.结果表明:水平电解槽导致的电流密度分布不均没有对精炼过程造成不利影响,电解过程槽电压平稳;预电解对电解质净化效果明显,预电解后电解质中Cu,Si和P的含量分别降低到3.2×10~(-6),14×10~(-6)和1.5×10~(-6).与三层液精炼Al相比,水平精炼阴极Al是沉底的,受上层电解质保护从而减少了烧损,电流效率最高达98.6%.最后得到的精炼Al与原Al相比,Fe,Si,Zn和Cu等杂质的含量明显降低,特别是Cu含量由14.5×10~(-6)减少到0.9×10~(-6),精Al纯度达到99.99%.     

影响铝熔体非金属夹杂物含量的因素

本文根据多年生产实践经验,从炉料质量、熔炼设备、熔炼工艺及操作、熔体转注和熔体净化方法等五个方面论述了影响铝熔体中非金属夹杂物含量的诸因素。指出降低熔体中非金属夹杂物含量的途径。     

精炼对近共晶Al-Si活塞合金中镁含量的影响

通过试验利用回归和方差分析等方法研究了精炼对近共晶Al-Si活塞合金(ZL109)熔体中Mg含量的影响。结果表明,随着精炼次数的增加,近共晶Al-Si活塞合金熔体中Mg元素不断产生烧损,Mg含量的降低与精炼次数存在线性关系。根据该结果讨论了活塞铸造生产过程中,熔炼炉和坩埚保温炉内铝液的Mg含量存在稳定的对应关系,并且应采取不同手段分别进行控制。     

CeCl3对含Ce镁合金精炼过程中Ce损耗量的影响

采用含CeCl3的净化熔剂对含Ce的镁合金进行精炼,研究了CeCl3对合金中Ce损耗量的影响规律.结果表明:当熔剂中不含CeCl3时,合金中的Ce损失高达27.7%;而当CeCl3的含量达到15%时,合金中的Ce损失仅为4.5%,CeCl3处理使镁合金中稀土相均匀分布,使Mg17Al12相细化,但相组成没有明显变化;随着CeCl3含量的增加,合金力学性能提高,但过多的CeCl3会在合金中引入熔剂夹杂.并从热力学方面探讨了熔剂与镁液的作用机理,计算了镁熔体中Mg和Ce的活度及熔剂熔体中MgCl2和CeCl3的活度.结果表明,由于CeCl3抑制了合金中Ce与熔剂中MgCl2的反应,从而降低了Ce的损耗.     

Al-3Nb-3B中间合金对纯镁凝固组织的影响

采用熔体反应法成功制备了Al-3Nb-3B中间合金,主要研究了Al-3Nb-3B中间合金的显微组织及其对纯Mg的晶粒细化作用。结果表明,Al-3Nb-3B中间合金中主要含有NbB2和AlB2两种粒子,其平均尺寸分别为0.3μm和2μm。NbB2和AlB2可以作为异质形核核心显著细化纯Mg晶粒。随着Al-3Nb-3B中间合金含量的增加,纯Mg的晶粒尺寸逐渐减小。当Al-3Nb-3B中间合金的含量为0.3%时,纯Mg组织被细化为细小均匀的等轴晶,平均晶粒尺寸仅为280μm,相比未细化合金降低了91.5%。     

制取高纯镁的装置

用电解法或热法生产的镁,杂质含量较高,不能满足某些特殊要求,所以必须进一步提纯精炼。目前提纯的方法有升华法、蒸馏法、区熔法、加难熔金属熔炼法和熔剂熔炼法。这五种提纯精炼方法各有自己的优缺点。根据我国对高纯镁的用量和用途,采用升华与     

Mg、Si对Al熔体中氢含量及氩气除气效果的影响

研究了合金元素Mg、Si对Al熔体中的氢含量及氩气除气效果的影响。结果表明，Mg、Si元素均明显增强了Al熔体的吸气倾向。在Mg元素单独存在时，熔体中的氢含量随Mg含量的增加而上升，氩气除气效果也逐渐明显，但除气后，熔体中的氢含量仍较高；Si的加入能阻碍Al熔体中的氢原子向氩气气泡的扩散，因而，明显降低了氩气除气的效果；Mg、Si元素共存不仅增加了铝合金熔体的吸氢倾向，而且增加了除气的难度，但短时间除气仍有一定效果。     

综述原铝精炼提纯工艺技术

分别介绍了原铝精炼提纯的三种工艺技术:直接净化法、电化学精炼法和偏析熔炼法,并对原铝精炼工艺技术的前景作出了展望。     

固溶处理对Mg-6Al-5Pb-1.5In阳极腐蚀电化学性能的影响

在3.5%NaCl(质量分数)溶液中测定铸态和经固溶处理的Mg-6Al-5Pb-1.5In镁合金阳极的腐蚀电化学性能,采用金相(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)分别研究其显微组织、截面腐蚀形貌及相组成。结果表明:固溶后β-Mg17Al12相基本溶入α-Mg基体,降低微电偶腐蚀中阴极与阳极的面积比,增大阳极自腐蚀速率;Mg2Pb相的自腐蚀电位比镁基体正,固溶后Pb以Mg2Pb相析出,阳极表面腐蚀后晶粒中央的Mg2Pb相并没有被腐蚀。Al含量是决定镁阳极中各相腐蚀速率的关键,相表面形成的保护膜中Al含量越高,对基体保护性能越好。     

国内外镁工业技术差距的剖析

本文根据国内外镁工业生产情况,分析了我国在电解法炼镁工艺中的无水氯化镁生产、氯化镁电解、粗镁精炼和镁锭表面处理过程中与国外生产技术上的差距.为提高 MgO 的氯化速度、提高氯气利用率,提出菱镁矿颗粒氯化应采用 CO 气体作为氯化 MgO 的还原剂;在氯化镁电解上应将有隔板镁电解槽改为无隔板镁电解槽或采用无隔板镁电解槽流水作业线来降低电能消耗、提高镁电流效率;在粗镁精炼上应采用光卤石与氯化钡熔剂或氟化物熔剂除去粗镁中金属杂质或非金属杂质来提高精镁品级,在镁锭表面处理上应将铬酸盐钝化法改为电化学钝化法或阳极氧化法来提高镁锭表面质量;提高镁锭表面抗蚀能力,以及金属镁应与其它有色金属形成系列合金(如 Mg—Mn,Mg—Al—Zn 和Mg—Zn—Zr 等合金)来提高镁厂的效益,在提高镁生产技术的基础上再进一步发展炼镁工业。     

残留结晶相对Al-Mg-Si-Cu合金晶间腐蚀行为的影响

采用光学显微镜、透射电镜、X射线衍射、扫描电镜及能谱等研究中性和酸性NaCl腐蚀溶液中残留结晶相对Al-Mg-Si-Cu合金晶间腐蚀行为的影响。结果表明:实验合金含有Mg2Si和Al4.01(MnFeCrCu)Si0.74两种残留结晶相。在中性和酸性溶液中,Mg2Si相通过Mg优先溶解,由阳极转换成阴极,进而造成基体点蚀。Al4.01(MnFeCrCu)Si0.74相在中性溶液中作为阴极,导致周围Al基体发生点蚀,而在酸性溶液中只发生自身腐蚀。当点蚀发生在晶界上时,能直接诱发晶间腐蚀;而当点蚀发生在晶内时,则需点蚀扩展至晶界才能诱发晶间腐蚀。不同于中性溶液,酸性溶液中的晶间腐蚀也可以由晶界直接形成。     

用电解铝液生产铝合金扁铸锭的熔体净化工艺

针对电解铝液具有温度高、夹杂物多、空气含量高等特点,用电解铝液直接生产铝合金扁铸锭时,采取熔体预处理、两次炉内精炼和炉外在线除气、除渣,对熔体进行净化处理,可以获得纯洁度高的铝合金熔体.     

铸造Al—Si合金熔体处理新技术

根据生产实践,从合金熔化时认真保护熔体,采用Al-Si合金做共晶硅相变质剂,利用惰性气体精炼熔体,精炼时使用捕渣熔剂和改善熔体转注条件等五个方面,阐述了铸造Al-Si合金熔体处理新技术,它们对提高Al-Si合金铸件质量和改善生产环境都有较为理想的作用,有推广应用的价值。     

Mg/Al固相连接镁铝元素扩散行为的分析

以AZ31镁合金和纯铝为研究对象,利用电子万能压力机在不同的加热温度下对镁和铝异种金属进行连接,并用扫描电镜、X射线衍射仪对Mg/Al接头界面组织结构进行了观察和分析。结果表明,当加热温度为440℃时,Mg/Al接头界面结合良好,Mg/Al接头过渡区附近主要形成Mg2Al3和Mg17Al12金属间化合物。     

复合精炼对Al-Si合金净化效果的试验研究

研究了复合精炼对铝硅合金熔体的净化效果，并介绍了铝硅合金熔体中主要氧化夹杂物与气体的存在形态及其相互作用。试验结果表明：在铝熔体较少的情况下，复合精炼法是精炼铝硅合金，降低含气量最有效的办法．其净化效果优于试验中常用的吹气法和熔剂法。     

稀土Ce去除纯Al熔体中氧化夹杂的机理

研究纯铝熔体中的稀土Ce对氧化夹杂含量的影响及其反应机理.结果表明,稀土元素Ce与夹杂发生化学反应,形成2种密度较大的Ce-Al-O多元含氧化合物,沉到底部与熔体分离,达到去除夹杂、净化熔体的目的.     

精炼温度对JDN-I熔剂净化纯铝的影响

分别在不同的精炼温度下用JDN—I熔剂对A00纯铝进行净化处理。试验发现，温度越高，JDN-I熔剂的净化效果越差，合适的净化处理温度范围是690-750℃，最佳的温度是710℃左右。另外发现温度对熔体熔损影响不大，熔损基本都保持在1％以下。简单分析了熔剂作用的机理。