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  • 镁阳极中元素的种类及作用是什么?

    发布时间:2022-01-19 浏览:193次

      (1)铝:

      铝是镁阳极中常用的合金元素,同时它也是压铸镁阳极中的主要构成元素之一。铝在固态镁中具有较大的固溶度,其极限固溶度为12.7%,但随着温度的降低,固溶度迅速减小,在室温时固溶度减小为2.0%左右。铝可明显改善合金的铸造性能,提高合金的强度,铝的质址分数达到6%时,可获得令人满意的强度和韧性指标。但是在晶界上析出的Mg,7Al,:的热稳定性差,会降低合金的抗蠕变性能。在铸造镁阳极中铝的质量分数可达到7%一9%,而在变形镁阳极中铝的质{ft分数一般控制在3%一5%,,

      (2)锌:

      锌是镁阳极中常用的合金元素之一,常与铝或错、针或稀土元素联合使用。锌在镁中的固溶度约为6.2%,其固溶度随着温度的降低而显著减小。锌可以提高铸件的抗蠕变性能,但(7.n)>2.5%时对合金的防腐性能有负面影响,所以原则上锌的质址分数不超过2.0%。

      (3)钙.

      钙可细化合金组织,在合金中添加钙可提高合金的蠕变抗力。这是一种成本低廉且可有效地改善合金抗蠕变性能的方法,这主要是因为A12Ca替代了MgTA12,提高了合金的热稳定性。另外,钙可以作为镁阳极熔炼及随后的热处理过程中的脱氧剂,还可以改善板材的可轧制性,但其质量分数超过0.3%将有损于合金的焊接性。

       (4)锉.

      锉是减轻镁阳极密度的元素,其在镁中的固溶度可高达5.5%,在室温时锉的固溶度仍保持较大。锉在镁阳极中形成的第二相日为体心立方结构,使镁阳极锻件制品或者出现a+p相,或者出现p相。在合金中添加锉可降低强度,但提高韧性,弹性常数也有一定程度的改善。

      (5)锰:

      锰可提高镁阳极的抗拉强度,但降低塑性。在镁阳极中加人1.5%-2.5%(质量分数)的锰的目的是改善合金的抗应力腐蚀倾向,从而提高合金的耐腐蚀性能和改善合金的焊接性能。锰通常不单独使用,经常与其他元素一起加人镁阳极中。例如在含铝的镁阳极中加锰,可形成MnA1,MnAI6或MnAI,化合物,另外还可形成MgFeMn化合物,从而减小了铁在镁阳极中的固溶度,提高了镁阳极的耐热性。

      (6)硅:

      硅元素可用来改善合金的热稳定性和抗蠕变性,增强熔触合金的流动性,当有铁存在的情况下,可使合金的抗腐蚀能力有所减弱。到目前为止,添加硅的镁阳极很少,仅有AS41和AS21。

      (7)错:

      错可细化晶粒,减少热裂倾向,提高合金的力学性能和耐热性能,在镁阳极中添加0.5%一0.8%(质址分数)的错,其细化效果好。错可以添加到含有锌、针、稀土等元素的镁阳极中,发挥良好的细化作用;而不能添加到含有铝或锰的镁阳极中,这是由于错能与铝或锰形成稳定的化合物,显著地抑制了错的细化作用,错只有固溶在镁基体中,才能发挥出细化,W,W,粒的效果。另外,错还可以与镁阳极熔体中的铁、硅、碳、氮、氧、氢反应生成稳定的化合物,则错的细化作用将被显著削弱。

      (8)稀土元素:

      稀土元素可显著提高镁阳极的耐热性,明显改善合金的高温强度和抗蠕变性能,并可细化晶粒,减少显微疏松和热裂倾向,改善铸造性能和焊接性能,一般无应力腐蚀倾向,其耐腐蚀性能不亚于其他镁阳极。常用的稀土元素有钵(Ce)、斓(La)、铰(Nd)、错(Pr)、忆(Y),例如忆和铰能细化晶粒,通过改变形变机制(孪生和滑移),改善了合金的韧性。

      (9)其他元素:

      被(Be)的固溶度很小,其抗氧化能力强,在镁阳极熔炼过程中可减少镁的氧化烧损,其副作用是引起晶粒粗大。铜能提高合金的高温强度,但其质量分数超过0.05%时将影响合金的耐腐蚀性能。铁、铜、镍、钻这4种元素在镁中的固溶度都很小,但均是镁阳极熔炼过程中的有害元素,当铁、镍或钻的质址分数大于0.005%时,就会大大降低镁阳极的抗腐蚀能力。

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