阻燃鎂合金研究.pdf

1、鎂合金是實際應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有高的比強度、比剛度和良好的磁屏蔽性、阻尼性、切削加工性，而且易于回收，在汽車、電子、航空等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但普通鎂合金在熔煉過程中容易發(fā)生劇烈的氧化燃燒，限制了其大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。目前工業(yè)生產(chǎn)中通常采用熔劑覆蓋或者氣體保護的方法進行熔煉，但是這兩種方法存在著環(huán)境污染嚴重、工藝設(shè)備復(fù)雜和產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等缺點，所以必須尋找一種更有效的阻燃方法。通過合金化的方法來達到阻燃的目的將是鎂合金研究的發(fā)展

2、方向。 本文結(jié)合金屬高溫氧化理論，對阻燃鎂合金氧化熱力學和和氧化動力學機制進行了分析和探討，得出阻燃鎂合金表面氧化膜的滿足條件和生長規(guī)律。采用合金化的方法阻燃，就是通過添加合金元素，在鎂合金熔體表面形成一層致密持久的氧化膜，提高鎂合金的起燃溫度；同時利用加入的元素來提高阻燃鎂合金的力學性能，從而獲得能夠直接在大氣中熔煉的且具有良好力學性能的新型阻燃鎂合金。 課題針對目前廣泛應(yīng)用的ZM5鎂合金，通過以不同方式加入不同含量的

3、富鈰混合稀土、Ca和Li，考察了合金化對ZM5鎂合金起燃溫度的影響，以及阻燃元素的添加對鎂合金力學性能的影響。通過實驗，獲得了阻燃性能和力學性能均較好的阻燃鎂合金成分，并對阻燃機理進行了初步的探討分析。實驗發(fā)現(xiàn)，添加混合稀土和Ca元素后，在鎂合金表面形成一層結(jié)構(gòu)致密持久的保護膜，能夠明顯提高鎂合金的起燃溫度。而且復(fù)合添加的效果更好，當混合稀土含量為1.0％時，加入0.8％的Ca量合金起燃溫度達到785℃，提高了240℃，阻燃效果最好。同

4、時加入合金元素后，由于晶粒細化、固溶強化、第二相強化使得鎂合金的力學性能得到改善，當復(fù)合添加1.0％RE和0.5％Ca時合金表現(xiàn)出最好的綜合力學性能。在對阻燃性能、組織和力學性能全面綜合分析的基礎(chǔ)上，得到具有最優(yōu)阻燃性能和力學性能的鎂合金為ZM5-1.0％RE-0.8％Ca成分合金，不僅實現(xiàn)無保護條件下的熔煉，而且具有良好的平衡力學性能。 通過研究了解了鎂合金氧化的過程以及氧化膜的組成，對合金高溫氧化有一個更為清晰的認識?？梢源?/p>