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  • 鎂陽極中元素的種類及作用是什么?

    發布時間:2022-01-19 瀏覽:728次

      (1)鋁:

      鋁是鎂陽極中常用的合金元素,同時它也是壓鑄鎂陽極中的主要構成元素之一。鋁在固態鎂中具有較大的固溶度,其極限固溶度為12.7%,但隨著溫度的降低,固溶度迅速減小,在室溫時固溶度減小為2.0%左右。鋁可明顯改善合金的鑄造性能,提高合金的強度,鋁的質址分數達到6%時,可獲得令人滿意的強度和韌性指標。但是在晶界上析出的Mg,7Al,:的熱穩定性差,會降低合金的抗蠕變性能。在鑄造鎂陽極中鋁的質量分數可達到7%一9%,而在變形鎂陽極中鋁的質{ft分數一般控制在3%一5%,,

      (2)鋅:

      鋅是鎂陽極中常用的合金元素之一,常與鋁或錯、針或稀土元素聯合使用。鋅在鎂中的固溶度約為6.2%,其固溶度隨著溫度的降低而顯著減小。鋅可以提高鑄件的抗蠕變性能,但(7.n)>2.5%時對合金的防腐性能有負面影響,所以原則上鋅的質址分數不超過2.0%。

      (3)鈣.

      鈣可細化合金組織,在合金中添加鈣可提高合金的蠕變抗力。這是一種成本低廉且可有效地改善合金抗蠕變性能的方法,這主要是因為A12Ca替代了MgTA12,提高了合金的熱穩定性。另外,鈣可以作為鎂陽極熔煉及隨后的熱處理過程中的脫氧劑,還可以改善板材的可軋制性,但其質量分數超過0.3%將有損于合金的焊接性。

       (4)銼.

      銼是減輕鎂陽極密度的元素,其在鎂中的固溶度可高達5.5%,在室溫時銼的固溶度仍保持較大。銼在鎂陽極中形成的第二相日為體心立方結構,使鎂陽極鍛件制品或者出現a+p相,或者出現p相。在合金中添加銼可降低強度,但提高韌性,彈性常數也有一定程度的改善。

      (5)錳:

      錳可提高鎂陽極的抗拉強度,但降低塑性。在鎂陽極中加人1.5%-2.5%(質量分數)的錳的目的是改善合金的抗應力腐蝕傾向,從而提高合金的耐腐蝕性能和改善合金的焊接性能。錳通常不單獨使用,經常與其他元素一起加人鎂陽極中。例如在含鋁的鎂陽極中加錳,可形成MnA1,MnAI6或MnAI,化合物,另外還可形成MgFeMn化合物,從而減小了鐵在鎂陽極中的固溶度,提高了鎂陽極的耐熱性。

      (6)硅:

      硅元素可用來改善合金的熱穩定性和抗蠕變性,增強熔觸合金的流動性,當有鐵存在的情況下,可使合金的抗腐蝕能力有所減弱。到目前為止,添加硅的鎂陽極很少,僅有AS41和AS21。

      (7)錯:

      錯可細化晶粒,減少熱裂傾向,提高合金的力學性能和耐熱性能,在鎂陽極中添加0.5%一0.8%(質址分數)的錯,其細化效果好。錯可以添加到含有鋅、針、稀土等元素的鎂陽極中,發揮良好的細化作用;而不能添加到含有鋁或錳的鎂陽極中,這是由于錯能與鋁或錳形成穩定的化合物,顯著地抑制了錯的細化作用,錯只有固溶在鎂基體中,才能發揮出細化,W,W,粒的效果。另外,錯還可以與鎂陽極熔體中的鐵、硅、碳、氮、氧、氫反應生成穩定的化合物,則錯的細化作用將被顯著削弱。

      (8)稀土元素:

      稀土元素可顯著提高鎂陽極的耐熱性,明顯改善合金的高溫強度和抗蠕變性能,并可細化晶粒,減少顯微疏松和熱裂傾向,改善鑄造性能和焊接性能,一般無應力腐蝕傾向,其耐腐蝕性能不亞于其他鎂陽極。常用的稀土元素有缽(Ce)、斕(La)、鉸(Nd)、錯(Pr)、憶(Y),例如憶和鉸能細化晶粒,通過改變形變機制(孿生和滑移),改善了合金的韌性。

      (9)其他元素:

      被(Be)的固溶度很小,其抗氧化能力強,在鎂陽極熔煉過程中可減少鎂的氧化燒損,其副作用是引起晶粒粗大。銅能提高合金的高溫強度,但其質量分數超過0.05%時將影響合金的耐腐蝕性能。鐵、銅、鎳、鉆這4種元素在鎂中的固溶度都很小,但均是鎂陽極熔煉過程中的有害元素,當鐵、鎳或鉆的質址分數大于0.005%時,就會大大降低鎂陽極的抗腐蝕能力。

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