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鑄造鎂處理是什麼

發布時間:2022-02-06 10:46:48

❶ 鑄造鎂合金的鑄造鎂合金的應用和技術進展

90年代以來,在世界范圍內,鎂作為一種迅速崛起的工程金屬材料,每年以15%的速率保持快速增長,遠遠高於鋁、銅、鋅、鎳以及鋼鐵,這在近代工程金屬材料的應用中是前所未有的。以鎂合金壓鑄件為例,根據國際鎂協會(International Magnesium Association)和HydroMagnesium的估計,1991年,在全球鎂合金壓鑄件中,鎂的應用已達到24000t。此後每年以15%—20%的速率穩步增長,及至1997年,已達64 000t。2000年突破100 000t大關。到2008年,可能增加到240000t規模,其中80%是汽車工業的應用 。
1 鑄造鎂合金的應用
1.1 航空航天領域
就航空材料而言,結構減重和結構承載與功能一體化是飛機機體結構材料發展的重要方向。鎂由於其低密度、高比強度的特性使得其很早就在航空工業上得到應用。航空材料減重帶來的經濟效益和性能的改善十分顯著,商用飛機與汽車減重相同重量帶來的燃油費用節省,前者是後者的近100倍。而戰斗機的燃油費用節省又是商用飛機的近10倍,更重要的是其機動性能改善可以極大提高其戰鬥力和生存能力。正因為如此,航空工業才會採取各種措施增加鎂合金的用量。
1.2 軍事領域
鎂合金重量輕、比強度和剛度好、減振性能好、電磁干擾屏蔽能力強等特點能滿足軍工產品對減重、吸噪、減震、防輻射的要求。
1.3 汽車領域
鎂合金用作汽車零部件通常表現為以下優點:
1)提高燃油經濟性綜合標准,降低廢氣排放和燃油成本,據測算,汽車所用燃料的60%消耗於汽車自重,汽車每減重10%,耗油將減少8%-10%;
2)重量減輕可以增加車輛的裝載能力和有效載荷,同時還可改善剎車和加速性能;
3)可以極大改善車輛的噪音、振動現象。
1.4 摩托車領域
50多年來,經過不斷的技術革新,鎂合金在摩托車上的應用也不斷在廣度和深度上進行擴展,應用車型從賽車擴展到運動型摩托、輕便型摩托、概念型摩托,覆蓋歐美日十幾種主要摩托車品牌,鎂合金應用部件涵蓋動力系統,傳動系統以及各種摩托車附件四十餘種,其中僅英國的Dymay輪轂就應用多達400種車型。國內摩托車鎂合金的應用目前尚屬空白,重慶隆鑫率先試制出型號為LXl50的「鎂合金綠色概念摩托車」,在國內引起了廣泛的關注,所採用的12個零部件如今已有3個實現了規模化生產。
1.5 3C領域
3C產品——Computer,Communication,Consum·erElectronicProct(計算機類、通訊類、消費類電子產品)是當今全球發展最快的產業,數字化技術導致了各類數字化產品的不斷涌現。鎂合金3C產品最早出現於日本,1998年,日本廠商開始在各種可攜式商品(如PDA.手機等)採用鎂合金材質,如今運用鎂合金最普遍的3C產品是筆記本電腦,也是由日本Sony公司率先推出的。在3C產品朝著輕、薄、短、小方向發展趨勢的推動下,近年來鎂合金的應用得到了持續增長。
2 鑄造鎂合金的熔煉技術
2.1 鑄造鎂合金液的阻燃技術
2.1.1 熔劑保護法
利用低熔點的化合物在較低的溫度下熔化成液態,在鎂合金液面鋪開,因阻止鎂液與空氣接觸從而起到保護作用。現在普遍使用的熔劑由無水光鹵石(MgCI2—KC)為主,添加一些氟化物、氯化物組成。該劑使用較方便,生產成本低,保護使用效果好,適合於中小企業的生產特點。但是,該劑使用前要重新脫水,使用時會釋放出嗆人的氣味。由於熔劑的密度較大會逐漸下沉,需要不斷添加。使用過程中釋放出大量有害氣體,污染環境、腐蝕廠房嚴重。因此,研究新型的覆蓋、精煉效果好且無公害的鎂合金熔劑是一項重要課題。
2.1.2氣體保護法
氣體保護法是在鎂合金液的表面覆蓋一層惰性氣體或者能與鎂反應生成緻密氧化膜的氣體,從而隔絕空氣中的氧,採用的主要保護氣體是SF6、S02、CO2、Ar、N2等。為了進一步提高保護作用和減少較貴的SF6氣體的用量,國外一般在SF6氣體中混合空氣或其他乾燥氣體如CO:混合氣體保護效果好,但是存在以下問題:
1)污染環境,SF6會產生S02、SF4等有毒氣體,SF6對全球變的作用是CO2的24900倍;
2)設備復雜,需要復雜的混氣裝置和密封裝置;
3)腐蝕設備,顯著降低坩堝使用壽命。
2.1.3 合金化法
過去人們採用在鎂合金中添加鈹元素來提高鎂合金的阻燃性能,但鈹的毒性較大,且加入量過高會引起晶粒粗化和增加熱裂傾向,因此受到添加量的限制。日本學者研究認為,添加一定量的鈣能明顯提高鎂合金的著火點溫度,但是存在著加入量過高,且嚴重惡化鎂合金的力學性能。同時加入鈣和鋯具有阻燃效果。國內研究認為,在鎂合金AZ91D中加入稀土鈰可有效提高鎂合金的起燃溫度。
2.2 鎂合金熔體的變質處理技術
鎂合金熔煉變質的目的是改變鎂合金的組織形態,該工藝對合金的晶粒大小和力學性能有較大的影響,且對鎂液中的氧化夾雜亦有一定影響。研究表明,對於不含Al的鎂合金,採用鋯進行變質處理具有很好的晶粒細化效果,作用原理是Zr發生包晶反應,促進晶粒細化。在Mg—Al類合金中加入合適的碳素材料後,使其與合金液起化學反應生成A1C4,該化合物可以起到外來晶核的作用,促使鎂合金的晶粒細化。在AZ91鎂合金基礎上添加不同含量的混合稀土,對其鑄態和固溶時效的組織及性能也有明顯的效果。
3 鎂合金成形技術
鎂合金成形分為變形和鑄造兩種方法,當前主要使用鑄造成形工藝。鎂合金可以砂型鑄造、消失模鑄造、壓鑄、半固態鑄造等方法成型,近年來發展起來的鎂合金壓鑄新技術有真空壓鑄和充氧壓鑄,前者已成功生產出AM60B鎂合金汽車輪毅和方向盤,後者也己開始用於生產汽車上的鎂合金零件。解決汽車大型和復雜形狀零部件的成形問題是當前進一步開發和改進鎂合金成形加工技術的方向。這里就現在常用的鎂合金鑄造方法作一簡要介紹。
3.1 壓鑄
該方法是將熔化的鎂合金液,高速高壓注入精密的金屬型腔內,使其快速成形。根據把鎂液送入金屬型腔的方式,壓鑄機可分為熱室壓鑄機和冷室壓鑄機兩種。
1)熱室壓鑄機。其壓室直接浸在坩堝內鎂液中,長期處於被加熱狀態,壓射部件裝在坩堝上方。這樣壓鑄每循環一次時,不必特意給壓室供給鎂液,所以生產能快速、連續,易實現自動化。熱室壓鑄機的優點是生產工序簡單,效率高;金屬消耗量少,工藝穩定;壓入型腔的鎂液較干凈,鑄件質量較好;鎂液壓人型腔時流動性好,適於壓薄壁件。但壓室、壓鑄沖頭及坩堝長期浸在鎂液中,影響使用壽命,對這些熱作件材料要求較高。鎂合金熱室壓鑄機更適合生產一些薄壁而外觀要求較高的零件,如手機和掌上電腦外殼等,但由於鎂合金熱室壓鑄機是採用沖頭直接將鎂合金液經過封閉的鵝頸和噴嘴壓人金屬模型腔,因此壓射時增壓壓力較小,一般不適用於汽車、航天航空等大型、壁厚、載荷大的零件。
2)冷室壓鑄機。每次壓射時,先由手工或通過自動定量給料機把鎂液注入壓射套筒內,因而鑄造周期比熱室壓鑄機要長些。冷室壓鑄機的特點是: 壓射壓力高,壓射速度快,所以可以生產薄壁件,也可以是厚壁件,適應范圍寬;壓鑄機可大型化,且合金種類更換容易,也可與鋁合金並用;壓鑄機的消耗品比熱室壓鑄機的便宜。多數情況下,對大型、厚壁、受力和有特殊要求的壓鑄件採用冷室壓鑄機生產。
鎂合金壓鑄時,由於壓射速度高,當鎂液充填到模具型腔時,不可避免會有金屬液紊流及卷氣現象發生,造成工件內部和表面產生孔洞缺陷,因此對於要求高的鑄件,如何提高其成品率是鎂合金壓鑄所面臨的主要問題之一。
3.2 半固態成形技術
鎂合金半固態成形是近年來發展起來的成形技術,可以獲得高緻密度的鎂合金製品,是具競爭力的鎂合金成形方法。半固態成形主要有以下幾種方法。
3.2.1 觸變鑄造
觸變鑄造是將制備的非枝晶組織的棒料定量切割後重新加熱至液固兩相區(固相體積分數為50%—80%),然後再採用壓鑄或模鍛工藝半固態成形,觸變鑄造不使用熔化設備,錠料重新加熱後便於輸送和加熱,易於實現自動化;但是,制備預制坯料需要巨大的投資,而且關鍵技術為國外少數幾家公司所壟斷,導致其成本居高不下,僅適於製造需高強度的關鍵零件。
3.2.2 流變鑄造
流變鑄造採用金屬熔體做原料,冷卻攪拌產生半固態合金漿料後,以管路或容器輸送至壓鑄機直接成形,對於流變鑄造,由於非枝晶半固態合金漿料在保持、狀態控制和輸送等方面存在著困難,在很大程度上限制了其工業應用,從而慢於觸變鑄造工業應用的步伐。隨半固態鑄造技術的進展,觸變鑄造在預制材料均勻性及成本、感應加熱控制及材料消耗、成形過程的可靠性及重復性、廢料回收等方面的限制越來越明顯,其經濟效益很難盡人如意,因此開發流變鑄造再度受到人們的重視,日本日立製作所及UBE都開發出新的流變鑄造工藝及設備。總之,流變鑄造不僅可以低成本生產高質量的成形件,而且生產流程將比觸變鑄造顯著縮短,更易於與傳統壓鑄技術接軌,減少設備投資。顯然,流變鑄造技術將會有更大的應用潛力。
4 高性能鑄造鎂合金的研究進展
4.1 耐熱鎂合金
耐熱性差是阻礙鎂合金廣泛應用的主要原因之一,當溫度升高時,它的強度和抗蠕變性能大幅度下降,使它難以作為關鍵零件(如發動機零件)材料在汽車等工業中得到更廣泛的應用。己開發的耐熱鎂合金中所採用的合金元素主要有稀土元素(RE)和硅(Si)。稀土是用來提高鎂合金耐熱性能的重要元素。含稀土的鎂合金QE22和WE54具有與鋁合金相當的高溫強度,但是稀土合金的高成本是其被廣泛應用的一大阻礙。
Mg—Al—Si(AS)系合金是德國大眾汽車公司開發的壓鑄鎂合金。175 cC時,AS41合金的蠕變強度明顯高於AZ91和AM60合金。但是,AS系鎂合金由於在凝固過程中會形成粗大的漢字狀Mg2Si相,損害了鑄造性能和機械性能。研究發現,微量Ca的添加能夠改善漢字狀MgaSi相的形態,細化Mg2Si顆粒,提高AS系列鎂合金的組織和性能。
4.2 耐蝕鎂合金
鎂合金的耐蝕性問題可通過兩個方面來解決:
1)嚴格限制鎂合金中的Pe、Cu、Ni等雜質元素的含量。例如,高純AZ91HP鎂合金在鹽霧試驗中的耐蝕性大約是AZ91C的100倍,超過了壓鑄鋁合金 A380,比低碳鋼還好得多。
2)對鎂合金進行表面處理。根據不同的耐蝕性要求,可選擇化學表面處理、陽極氧化處理、有機物塗覆、電鍍、化學鍍、熱噴塗等方法處理。例如,經化學鍍的鎂合金,其耐蝕性超過了不銹鋼
4.3 阻燃鎂合金
鎂合金在熔煉澆鑄過程中容易發生劇烈的氧化燃燒。實踐證明,熔劑保護法和SF6、SO2、CO2、Ar等氣體保護法是行之有效的阻燃方法,但他們在應用中會產生嚴重的環境污染,並使得合金性能降低,設備投資增大。
純鎂中加鈣能夠大大提高鎂液的抗氧化燃燒能力,但是由於添加大量鈣會嚴重惡化鎂合金的機械性能,使這一方法無法應用於生產實踐。
最近,上海交通大學輕合金精密成型國家工程研究中心通過同時加入幾種元素,開發了一種阻燃性能和力學性能均良好的轎車用阻燃鎂合金,成功地進行了轎車變速箱殼蓋的工業試驗,並生產出了手機殼體、MP3殼體等電子產品外殼。
4.4 高強高韌鎂合金
現有鎂合金的常溫強度和塑韌性均有待進一步提高。在Mg—Zn和Mg—Y合金中加人Ca、Zr可顯著細化晶粒,提高其抗拉強度和屈服強度;加入Ag和Th能夠提高Mg—RE—Zr合金的力學性能,如含Ag的QE22A合金具有高室溫拉伸性能和抗蠕變性能,已廣泛用作飛機、導彈的優質鑄件;通過快速凝固粉末冶金、高擠壓比及等通道角擠(ECAE)等方法,可使鎂合金的晶粒處理得很細,從而獲得高強度、高塑性甚至超塑性。
5 我國鑄造鎂合金的應用概況
5.1 生產受技術和裝備的制約
目前我國原鎂產量居世界首位。2000年全國產量約200000t,80%以上作為初級原料低價出口,國內消費20000t左右。其中只有2000t用於桑塔納轎車變速箱殼體,其餘均作為合金制備等一般用途。由於鎂合金的技術裝備和開發應用相對滯後,國內鎂行業表現出嚴重的結構性矛盾。我國有色金屬壓鑄已有相當的基礎,現擁有壓鑄廠點及相關企業總共約3000家,壓鑄機製造廠約有20家,年產壓鑄件300000t。其中鋁壓鑄件佔75.5%,鎂壓鑄件僅佔1%左右。上海乾通汽車附件有限公司為上海桑塔納轎車生產鎂合金壓鑄變速箱外殼已有多年歷史。但總體上看,與發達國家相比我國的壓鑄件綜合質量較差(加工餘量大、廢品率高、合金利用率低、鑄造工藝裝備基礎條件差、環保和能耗問題較嚴重、缺乏專門人才和新工藝新產品開發能力)。致使產品價格較高缺乏競爭力。可以說我們現有的基礎完全不能適應鎂合金產業化的要求。雖然鎂合金從鑄造工藝性看是一種非常適合於壓鑄的金屬材料,但生產實踐表明,鎂合金壓鑄需要很高的技術水平和經驗的積累。總的講鎂合金壓鑄的生產技術水平現在還很低,相對鋁合金壓鑄,鎂合金壓鑄件的質量和產量的穩定性較差、廢品率較高,致使鎂合金產品價格較高,制約了鎂合金產品的推廣應用和新產品的開發。應充分重視實現我國鎂合金產業化過程中相關應用基礎工作的研究和鎂合金專門人才的培養。
5.2 政府高度重視
在「九五」期間科技部已開展了「鎂合金材料在轎車上的應用研究」、「阻燃鎂合金的研製」、「高品質犧牲鎂陽極的研製」等課題的研究。前期投入的研究工作還有鎂合金標準的研究、管理與運行機制創新研究等相關內容。2000年科技部啟動了「鎂合金開發應用及產業化」的前期戰略研究,現該項目已列為國家「十五」重大科技攻關重大專項,正組織力量聯合攻關;在國家「863」計劃中也安排了有關鎂合金新材料、新工藝的研究內容;國家計委也將鎂合金產業化列為今年高新技術產業化示範項目;兵器等軍工集團也開始啟動了相應的研究開發計劃。
5.3 國際合作日益活躍
2001年5月,中國台灣工業研究院一行5人前來祖國大陸考察訪問,並就大陸、香港、台灣地區共同開發鎂合金應用技術達成合作備忘錄;香港生產力促進局也曾就該項目的合作事宜派人來京進行了多次洽談;香港力勁公司與清華大學合作成立了「壓鑄高新技術研究中心」;海峽兩岸及香港已成立鎂合金項目協調小組;清華大學成立了中俄「輕金屬材料」國際合作實驗室;2000年10月組織國內有關專家赴歐洲就鎂合金工業化應用項目進行了考察、調研;中美有關部門也正在積極洽談、溝通;寧夏華源與日本華源公司和日本金屬株式會社還簽署了共同開發耐熱鎂合金的合同書等。
5.4 企業態度非常積極
上海汽車(集團)公司、一汽集團、東風公司、奇瑞、長安、江鈴等汽車企業都在用鎂合金零部件;重慶隆鑫集團和西南鋁業集團公司等單位合資組建的重慶鎂業科技股份有限公司已經開發出了10多種鎂合金摩托車零部件。這些鎂合金零部件累計裝車30多萬輛。其單車用鎂量達5 kS,總減重約3kg。

❷ 鎂合金鑄造出現夾渣是什麼原因造成的

該缺陷在鑄件酸洗處理後,有的表面或鑄件尖角處,暴露出黑斑夾雜物。肉眼可見。黑斑由一個接近圓形的淺色區所包圍。並以一個更黑的環為邊界。這種夾渣物一般是溶劑造成的,不但會降低鑄件的力學性能,並且溶劑中的MgCl2直接降低鑄件的抗腐蝕能力,鎂和鎂合金及易氧化,特別是ZM系列合金,更易氧化。為防此鎂合金在熔煉時氧化燃燒,而在熔煉中要加一定的溶劑,使之不與空氣接觸,由於溶劑的性能不好或操作不當,澆注工具上的溶劑容易進入到金屬液中;舀取金屬液不當,將溶劑帶入到金屬液中;由於澆注不槙,澆包上面浮著的溶劑進入到模腔中。更可能是澆注溫度較高,鎂合金液在型腔中與泥芯放出的氣體反應燃燒,產生二次氧化夾渣所致。要消除這種缺陷。具體方法如下:

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(1),使用帶節流管的茶壺式澆包時,要磕掉粘附著的熔劑,澆包和坩堝底部少量的熔液不能澆入型腔, 從坩堝中舀取金屬液前,必須用澆包底部撥開液面的熔劑及氧化層。
(2),熔煉過程中,溫度不可過高,造成熔劑大量揮發。澆注溫度要適當,泥芯中用做保護劑作用的硫磺 和硼砂酸的加入量要適當增加。如果在澆注的過程中,發現坩堝液面有火焰冒出,應及時灑上一層 硫磺粉;這系物質的熔化及發生化學反應,有一定的時間,所以要等3~4min後方可要去金屬液。 整過過程要精心,操作要穩當,防此金屬液劇烈的攪動。
(3),精煉的過程中,熔劑要灑在翻起的鎂液升起最高處。使整過液面均勻覆蓋一層熔劑,最後不在有白 色液體從熔池下部翻上來,直到液面光亮為此。由於溶劑和合金中的氧化物發生化學反應,並產生 吸附效應,生成的密度大於合金的較大積聚物,沉入坩堝底部,達到凈化的效果。精煉的時間,控 制在5~9min即可。精煉完後,應鎮靜10~15min為佳,以便夾雜物有足夠的時間沉入坩堝底部。 精煉結束後,合金液的液面灑硫磺和硼砂酸的混合物時,特別要細致,否則容易產生氧化物。 (4),定期清理清除坩堝壁上和底部等各部位的殘渣是很重要的,過量的殘渣積聚會產生強烈的化學反 應,影響熔煉整過過程的質量。

❸ 鑄造球墨鑄鐵喂線產生的鎂煙怎麼處理

可以將煙塵用除塵系統收集,採用噴淋凈化器集中處理。希望能夠幫到你

❹ 為什麼砂型鑄造出來的鎂合金可以熱處理

熱處理對於鑄造鎂合金的影響


熱處理的影響 熱處理對於鑄造鎂合金沒有任何影響,尤其是對高純鎂合金更沒有影響。但是變形鎂合金熱處理對提高其耐蝕性非常有效。試驗證明,鎂合金經過均勻處理和淬火後,其在海水中耐蝕性最好,退火後固溶體耐蝕性最低。加熱時效溫度影響鑄造鎂合金的鹽腐蝕速度,當時效溫度高於二百到二百五十攝氏度以後,AZ91D腐蝕速度顯著提高。工藝參數對鎂合金耐蝕性影響很小。高純鎂合金經過T5和T6處理以後的腐蝕速度低於0.25mm/a。鑄態和固溶處理後的晶粒尺寸越小,耐蝕性越好。試驗證明,減小壁厚有利於改善鑄造鎂合金的耐蝕性,但是選擇合理壁厚才能達到既提高耐蝕性又提高產量的目的。 表面處理的影響 表面狀態對鎂合金腐蝕有非常重要的影響,並且還與鐵的含量有關系,可見濕砂處理的精細表面可以使腐蝕速度降低接近兩倍。鎂合金的冷加工,如拉伸和彎曲,對腐蝕速度沒有明顯度的影響。噴丸或者噴砂處理表面的耐蝕性能常常比較差,這並非冷加工效應所導致,而是因為表面嵌入了鐵雜質。可以通過酸洗去掉0.001~0.005mm深度的這些雜質。若想徹底除掉雜質,最好採用氟化物處理。


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❺ 鎂合金壓鑄件一般可行的表面處理方式有那些

1.鉻酸鹽鈍化法 這是目前工業上應用得最多和最主要的方法。所謂鉻酸鹽鈍化,是以鉻酸、鉻酸鹽或重鉻酸鹽作為主要成分的溶液處理金屬,以在金屬表面上形成由三價鉻和六價鉻及金屬本身的化合物所組成的膜層,這種膜層有抑制金屬腐蝕的鈍化防護作用。具體的鈍化處理操作是,將欲鈍化的鎂錠浸到鈍化液中。這時表層金屬被溶液所氧化,形成金屬離子進入溶液中。由於溶液為酸性溶液,發生如下反應:3Mg十2HN03=4Mg0十H20十2N0
2.陽極氧化,是一種通過電解反應來增加基體金屬氧化膜的厚度,提高膜層性能的表面處理方法。這種膜層具有很好的耐腐蝕和耐磨損的性能。
鎂的陽極氧化可以在鹼性溶液中進行,也可以在酸性溶液中進行。陽極氧化膜為兩層結構。靠近基體的底層結構緻密,稱為阻擋層;表層為多孔層。由於多孔,表層易吸收環境中的水分和腐蝕性氣液,引起腐蝕,故需進行封孔處理。
3.有機膜包覆法
這種方法是在鎂錠表麵包覆一層有機質薄膜,以達到將鎂錠與周圍介質隔離,避免對鎂發生腐蝕行為的一種工藝方法。例如,將經過預處理並烘乾的鎂錠於60℃下浸漬到環氧樹脂溶液中,取出後以熱空氣乾燥,使附在表面上的液態膜中的溶劑揮發,再加熱到適當溫度,使樹脂固化。
以上三種表面處理的工藝方法相互比較各有利弊。其中以鉻酸鹽鈍化法較為成熟,工業應用效果較好。陽極氧化工藝過程較復雜。環氧樹脂膜包覆的鎂錠,在使用前脫除有機膜時會產生難聞的氣味,有害於生產環境

❻ 什麼叫加工態鎂合金與鑄造態鎂合金有什麼區別

加工態鎂合金是塑性變形加工狀態的鎂合金,其變形性能好、組織緻密、強度和延展性都比較好。鑄態鎂合金是鑄造狀態的鎂和金,其液態流動性好,但強度、延展性等一般較變形合金差。兩者的合金成分系列是有顯著不同的,當然也有個別的鎂合金既能用於加工,也能用於鑄造。

❼ 鑄造鎂合金的鑄造工藝特點

質量輕、剛性好、具有一定的耐蝕性和尺寸穩定性、抗沖擊、耐磨、衰減性能好及易於回收;另外還有高的導熱和導電性能、無磁性、屏蔽性好和無毒的特點。 應用范圍:鎂合金廣泛用於攜帶式的器械和汽車行業中,達到輕量化的目的。 鎂合金的比重雖然比...

❽ 一般工廠用什麼冶煉鎂,對人體有害嗎

鎂冶煉職業健康

1.職業危害
氯化鎂融鹽電解煉鎂,從菱鎂礦石進廠到精鎂錠包裝出廠,要經過破碎、配料、氯化、電解、精煉、鑄造、酸洗鍍膜等過程。工序多,工藝復雜,生產中的危害較多。具體如下:
(1) 生產過程使用和產生劇毒的氯氣,容易發生操作人員急性氯氣中毒。
(2) 從氯化、電解到精煉、鑄造,操作處理熔融金屬和鹽類,容易發生燒燙灼傷。
(3) 電解使用強直流電,系列電壓高,場地又遭氯化物污染,容易發生人員觸電。
(4) 熔鎂外溢,容易燃燒甚至發生爆炸。吊運料塊多,容易掉落造成砸傷。
(5) 氯鹽粉塵垃圾,有吸水潮解特性,容易腐蝕建築物與設備。
2.預防措施
(1)氯化鎂融鹽電解生產,由於腐蝕性大,因此在廠房建築及設備上,要有嚴格的防腐措施。廠房的屋架金屬構件,以及設備金屬殼體和管道等,都要定期檢修並進行防腐處理。特別是隱蔽構件連接部分,更要特別加以注意。
(2)為防止觸電,電解廠房地坪要鋪設瓷磚,以達到絕緣、防水、防酸、防火的要求。地坪清掃時使用鋸木粉等吸濕劑。電解槽上支持導、母線的瓷件要定期清擦;瓷件鐵桿要外加絕緣套保護。電解槽多處聯接點,要加不易受潮便於工作於清潔的絕緣墊。所有絕緣電阻,必須達到規定標准要求。廠房內吊車,從鉤頭到大車體,要有三道絕緣。吊車軌道採取自動撒沙以防滑。電解地下室地面,要在地下水最高水位以上。經常檢查清理槽體地下部分,以保證對地絕緣。
(3)個人防護用品以防燒燙與觸電為主。鎂生產工人發給耐腐蝕防熱的呢料工作服、工作帽和手段,並加絲綢襯衣。發給氈鞋,在電解崗位並應備有高壓絕緣靴。同時發給防毒面具或防毒口罩,並及時更換濾毒活性炭,以保證功效。
(4)根據工作崗位不同,制訂不同的安全操作規程。
(5)在生產管理中,要把控制、平衡氯氣作為突出重點,納入日常生產調度管理。要使電解槽副產氯氣量保持小於氯化爐使用氯氣量,防止出現多餘氯氣,給生產和操作人員造成危害。一旦出現氯氣多餘時,要有緊急處理措施,以保證安全。
(6)由於有氯氣和氯鹽的污染腐蝕,氯化與電解廠房內的吊車,不能用明滑線送電,要改用膠皮軟電纜。吊車與拉運台包小車,容易發生控制失靈、軌道和路面打滑等情況,必須特別加強維修和清掃管理,以保證吊車安全行駛。
(7)要使氯化爐保持負壓狀態,減少氯氣跑冒,必須改善氯化生產排煙設施,提高排煙機排放能力,並保證經常運行良好。
(8)對供運貯存液氯的槽車、貯罐以及加熱輸送氯氣的設備和管道,要有押運、檢修維護、輸送聯系等各項制度,嚴格進行管理。

❾ 鎂是什麼東西

鎂是一種銀白色的輕金屬,元素符號Mg,在元素周期表中屬ⅡA族,原子序數12,原子量24.305,化合價為+2,密集六方晶體,密度1.74g/cm3,約為鋁密度的64.4%,鐵密度的22.1%。由於它的密度小,故把它列為有色輕金屬。

由於鎂的密度小,又可以與鋁、鋅、錳、鋯、鋰、釷、銀、稀土等形成一系列的有工業使用價值的鎂基合金,故鎂又獲得最輕的結構金屬材料美譽,雖然還有一些金屬的密度比鎂的小,但它們不能形成有實用價值的結構材料或廣為應用的功能性能。由於鎂及鎂合金密度小,用它們取代鋼、鑄鐵、鋁等製造交通運輸裝備零部件可大幅度減輕其自身質量,節能減排效果卓著,不過提取鎂的能耗不比提取鋁的低。鎂還有21世紀綠色金屬的美稱,用途會越來越廣,大有用武之地。

鎂還有具有許許多多優秀的化學性能和冶煉性質,因此它在各種非結構應用中也有著廣泛的使用,扮演著重要的角色。

鎂是一種非常活潑的金屬,尚未在自然界中發現有純凈的鎂存在,但它是自然界分布很廣的重要有色金屬,屬二價鹼土金屬,約佔地殼總質量的2.45%,可見鎂資源的豐富,使它成為第八種豐富的化學元素和第六種豐富的金屬元素。鎂是地殼中儲量多的第三種結構金屬,僅次於鋁和鐵。

鎂現身人間已有213個年頭,1808年英國化學家戴維(Humphry Davy)找到了鎂,宣布鎂的誕生。那一年,他確定一種白色的氧化物是一種從未發現的新的金屬的化合物,那就是氟化鎂。他在實驗室使用鉀蒸汽通過熱的氧化鎂,並用汞提取被還原的鎂,獲得鎂汞齊,他還用汞作陰極電解了硫酸鎂,也製得了一種汞齊形式的鎂,這是人們首次制的金屬鎂,他所用的氧化鎂產自希臘的Mognesia(馬格尼西亞)州,於是將這種新發現的命名為Magnesia,以後根據元素的拉丁文統一命名法改為拉丁文Magnesium,中國則根據ma的諧音給它取了個悅耳動聽的名字「鎂」。不過戴維製得的鎂不是相當純凈的,肯定含有一定量的種種雜質。

在此需指出,許多人在鎂之前冠以「金屬」二字,邁格鎂業小嚴建議中國不要用金屬鎂一詞,因為「鎂」帶有金字旁,就說明它是一種金屬,這是漢字的絕妙之處。但在翻成英文時又應說成「Metal Magnesium」,這是他們的習慣,同時從「Magnesium」也看不出來它是金屬還是非金屬,因而在前面加metal順理成章。

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❿ 鎂是怎麼提煉的



鎂是一個年輕的金屬,20世紀才發展起來。它呈銀白色,熔點649℃,質輕,密度為1.74克/厘米3,約為銅的1/4、鋁的2/3;其化學活性強,與氧的親合力大,常用做還原劑,去置換鈦、鋯、鈾、鈹等金屬。粉狀或細條狀的鎂,在空氣中很易燃燒,燃燒時發出眩目的白光。鎂與氟化物、氫氟酸和鉻酸不發生作用,也不受苛性鹼侵蝕,但極易溶解於有機和無機酸中。鎂能直接與氮、硫和鹵素等化合。金屬鎂無磁性,且有良好的熱消散性。

鎂是地殼中含量高、分布廣的元素之一。具有工業價值的礦物有;花菱鎂礦、白雲石、光鹵石。另外,海水也將成為鎂資源產地。工業上利用電解熔融氧化鎂或在電爐中用硅鐵等使其還原而製得金屬鎂,前者叫做熔鹽電解法,後者叫做硅熱還原法。

物理性質:質軟,熔點較低,成銀白色。鎂是一種柔軟有光澤的金屬。

將鎂坯錠加工成材。主要的加工方法有軋制、擠壓、鍛造等;產品主要有板材、棒材、型材、管材、鍛材等。鎂的化學性質活潑,容易氧化,耐蝕性差,熔煉、鑄造以及加熱時,必須採取防護措施,並要注意安全。在加工過程中,坯料和所獲得的產品表面要氧化處理,塗油包裝。除鎂鋰合金外,大多數鎂合金為密排六方點陣結構,在室溫下,塑性變形能力差,但在200℃以上加工,由於滑移系增加以及發生恢復、再結晶軟化,使鎂及鎂合金具有較高的塑性,所以一般要用熱加工或溫加工工藝。鎂合金在加工時易形成粗大晶粒,會使力學性能變差,熔煉時,必須採用細化晶粒措施。
熔煉 鎂及其合金的熔煉常用反射爐和坩堝爐。反射爐具有熔化速度快和操作機械化的特點,適於大規模生產。因為鎂和氧的親和力很強,極易燃燒,所以熔煉技術的關鍵在於防止爐料燃燒。整個加熱過程須用熔劑覆蓋爐料。熔劑以氯化鎂、氯化鉀為主,並加入少量氟化物。為防止鎂合金熔體的氧化,常加入0.02%的鈹。鎂合金精煉主要是去除非金屬夾雜物。通常使用熔劑精煉,用量約為爐料的1%。為使熔渣沉於爐底,精煉後的熔體需靜置一段時間再進行鑄造。為防止部分鎂合金組織不均勻和出現柱狀晶、扇狀晶以及粗大晶粒,熔煉時應加入變質劑以改善和調整晶粒組織,並消除少量熔點高的鐵、銅、錳金屬夾雜物。
鑄造 常用半連續鑄造的方法,以獲得供塑性加工的坯錠。為防止鎂熔體的燃燒和產生氧化夾渣,鑄造應在保護氣氛下或在封閉系統內進行。保護氣氛通常為二氧化硫氣體(但要注意二氧化硫對設備的腐蝕性)。二氧化硫在流動液體表面形成緻密的硫化鎂薄膜,可防止結晶器內鎂熔體的氧化。封閉熔鑄也可採用氬氣保護。鑄造時進行電磁攪拌可得到細晶組織並能有效地減少熱裂紋。一般情況下,合理選擇結晶器高度、鑄造速度以及適宜的冷卻速度可避免坯錠開裂,特別在鑄造扁坯錠時,應使斷面均勻冷卻。
鎂合金的熔煉和鑄造都必須注意安全。如熔煉時用潮濕熔劑,或鑄造時熔融金屬直接與水接觸,都會引起爆炸。
軋制 通常用平輥軋制板材。一般用塊片式生產,也可用成卷式生產。主要工序為:熱軋、粗軋、中軋和精軋。厚板和中板 (6~21毫米)可採用熱軋直接軋製成品;薄板(0.5~5毫米)常採用多次加熱溫軋工藝生產。除MB1和MB8鎂錳合金外,坯錠在熱軋前須進行均勻化處理,以保證組織均勻並消除鑄造應力,從而提高工藝性能。軋前的坯錠加熱應在循環通風電爐內進行。加熱前需銑面,尤其要注意去除毛刺,以防止由毛刺引起燃燒。 熱軋或溫軋前必須預熱軋輥,溫軋薄板的軋輥常採用電感應方式預熱。為清除軋輥表面氧化物,可向輥面噴射適量的潤滑劑或水基乳液,以免沾污板材,影響板材表面光潔度。熱軋板坯或卷料,須經清洗和化學處理清除表面氧化膜後,方可進行薄板軋制。薄板溫軋溫度應低於150℃。成卷式軋制時,不加潤滑,一次軋成,加工率可達到30~60%。而塊片式生產時,道次加工率一般小於30%,壓下量過大會引起變形不均而影響表面質量。兩次加熱間的總加工率為30~80%。
板材的精整一般在低於退火溫度50℃的條件下進行,採用平板加壓法,壓強為0.03~0.07kgf/mm2,可取得良好效果。對MB8鎂錳合金,厚度大於4mm的板材,可在多輥矯直機上矯直,工作溫度應高於100℃。為保證板材的表面質量,提高耐蝕性,成品板材需進行機械清刷和化學氧化處理。
擠壓 擠壓方法有正向擠壓、反向擠壓、潤滑擠壓和無潤滑擠壓,可生產各種斷面的型材、棒材、管材和空心製品。
坯料的加熱溫度和時間必須嚴格控制。一般加熱溫度不超過450℃;加熱時間要少於 3~4小時。坯料在加熱過程中應避免同鋁合金接觸,特別要防止因局部過熱而引起燃燒。擠壓溫度、速度和變形率都會顯著影響製品的性能。擠壓速度過快,會增大變形熱效應,促進粗晶的形成,影響製品的力學性能。在較低的溫度下擠壓,可使製品獲得較高的和均勻的力學性能。為減少各向異性,直接做結構材料的擠壓製品,變形量不應小於90%,做鍛件坯料的擠壓變形量不應小於60%。擠壓製品應採用加溫矯直,殘余變形量不應大於3%。小斷面的擠壓製品可直接通電加熱,進行拉伸矯直。
鍛造和模鍛 變形溫度、變形量、變形速度對工藝塑性的影響很明顯。低強合金(MB1)和中強合金(MB2、MB8)具有較高的塑性,變形速度范圍較寬。高強合金(MB15)的塑性隨變形速度的提高而顯著下降,一般用擠壓棒材做坯料,以取得較好的工藝塑性。鍛造前模具須預熱,預熱溫度為150~300℃。
模鍛一般在壓力機上進行,分預模鍛和終鍛兩步。預模鍛為終鍛提供鍛坯,坯料的變形率為40%。終鍛是使製品達到所要求的尺寸。為使製品加工硬化和獲得細晶組織,一般在較低的溫度進行終鍛。模鍛用錠子油(或礦物油)和石墨(或工藝黃蠟)的混合物作潤滑劑。模鍛製品可用噴丸法進行表面強化並提高表面光潔度。
熱處理 有退火處理和人工時效處理(見脫溶)兩種:①不可熱處理強化的合金,最終熱處理為退火。退火可使製品獲得適宜的力學性能和減弱各向異性。鎂合金的加工製品的晶粒大小對性能有明顯影響。為防止晶粒粗化,一般退火溫度為350~370℃,加熱速度越快越好。加工硬化的鎂合金在160~210℃之間進行低溫退火,可提高合金的伸長率和耐蝕性。②可熱處理強化的合金(如MB6、MB7、MB15等)製品的最終熱處理為淬火加人工時效處理。MB15合金也可在熱擠壓後直接進行人工時效處理。淬火溫度一般為370~420℃,淬火介質有空氣和水(70~100℃)。在熱水中淬火,製品的力學性能比在空氣中淬火好。

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