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鎂合金是鎂的合金化產品,是當今世界發展應用最快的輕合金。鎂合金具有密度小、比強度和比剛度高,導電導熱性好,良好的阻尼減震和電磁屏蔽性能,良好的可切削加工性并易于壓鑄成型,特別是易于回收再利用,被譽為21世紀最具開發和應用潛力的綠色工程材料。鎂的化學活性很強,在熔態下,極易和氧、氮及水汽發生化學作用。在熔體表面如不嚴加保護,接近1073K時就很快氧化燃燒。為減少燒損,保證生產安全及合金質量,在整個熔鑄過程中,熔體始終需用熔劑或氣體等加以保護,避免與爐氣和空氣中的氧、氮及水汽接觸。本資料分上下兩篇, 上篇系統地介紹了硅熱法和電解法煉鎂的生產工藝、基本原理、設備及實際操作、粗鎂的精煉等 ; 下篇詳盡地介紹了鎂合金熔煉的基本原理, 鎂合金生產用設備及安全技術與操作, 鎂合金的生產工藝流程等。

資料目錄

上篇 鎂冶煉工藝

第1章 概論

1.1 國內外鎂工業

1.1.1 鎂的發展階段

1.1.2 世界鎂工業

1.1.3 我國鎂工業

1.2 鎂礦資源

1.3 鎂及鎂合金的應用

1.3.1 鎂的應用

1.3.2 鎂合金的應用

第2章 硅熱還原法

2.1 硅熱法煉鎂的工藝流程

2.1.1 概述

2.1.2 硅熱還原法的特點

2.1.3 硅熱法煉鎂的工藝流程

2.2 煅燒白云石

2.2.1 白云石的分解

2.2.2 煅燒白云石控制的條件

2.2.3 煅燒回轉窯及其操作

2.2.4 其他煅燒設備

2.2.5 煅燒白云石的產物

2.3 還原爐料的準備

2.3.1 還原劑的選擇

2.3.2 添加劑的選擇

2.3.3 煅白、螢石及硅鐵的配料

2.3.4 煅白、螢石及硅鐵的磨粉工藝和設備

2.3.5 爐料的制團工藝及設備

2.4 鎂的真空熱還原

2.4.1 真空熱還原過程的特點

2.4.2 真空熱還原的基本原理

2.4.3 影響還原過程的因素

2.5 還原罐

2.5.1 還原罐的結構和工作環境

2.5.2 還原罐的材質

2.5.3 影響罐體使用壽命的因素

2.6 燃氣或燃煤還原爐

2.6.1 煤氣加熱的還原爐

2.6.2 用煤加熱的外熱式還原爐

2.6.3 燃氣或燃煤還原爐的生產實踐

2.6.4 熱還原輔助設備

2.7 蓄熱式還原爐

2.7.1 蓄熱燃燒系統的原理

2.7.2 傳統燃燒與蓄熱式燃燒

2.7.3 蓄熱式還原爐換向方式

2.8 半連續和連續生產真空還原爐

2.8.1 熔渣導電半連續生產真空還原爐

2.8.2 連續還原爐

2.9 鎂蒸氣的冷凝與結晶

2.10 硅熱法還原的產物

2.11 硅熱法煉鎂中的安全環保問題

2.12 硅熱法煉鎂新工藝

第3章 電解法煉鎂

3.1 電解法煉鎂的工藝流程

3.1.1 概述

3.1.2 各種煉鎂工藝流程

3.2 氯化鎂的制備方法

3.2.1 道屋法

3.2.2 阿瑪克斯法

3.2.3 氧化鎂氯化法

3.2.4 諾斯克法

3.3 水氯鎂石(MgCl_2·6H_2O)制備氯化鎂

3.3.1 氯化鎂水合物脫水的基本原理

3.3.2 氯化鎂水合物脫水與水解的相圖

3.3.3 水氯鎂石的一次脫水

3.3.4 水氯鎂石的二次脫水

3.4 菱鎂礦(氧化鎂)氯化制備氯化鎂

3.4.1 氧化鎂氯化的基本原理

3.4.2 氧化鎂的制備及氯化設備

3.4.3 影響氧化鎂氯化的因素

3.4.4 氧化鎂的氯化工藝

3.5 電解質

3.5.1 電解質的組成

3.5.2 電解質的性質

3.5.3 電解質組成對電解過程的影響

3.5.4 電解質中雜質對電解過程的影響

3.6 鎂的電解

3.6.1 鎂電解的電流效率及影響因素

3.6.2 鎂電解中的電能消耗

3.6.3 鎂電解用的電解槽

3.6.4 鎂電解工藝

第4章 粗鎂精煉與鎂錠的表面處理

4.1 粗鎂精煉的工藝流程

4.1.1 粗鎂精煉概述

4.1.2 粗鎂精煉的工藝流程

4.2 粗鎂

4.2.1 粗鎂的化學組成及質量等級

4.2.2 粗鎂中雜質的來源及分布情況

4.2.3 粗鎂除雜方法

4.3 粗鎂的熔劑精煉法

4.3.1 對熔劑的要求及熔劑組成

4.3.2 熔劑精煉的操作

4.3.3 熔劑精煉的設備

4.4 其他精煉方法

4.4.1 添加劑深度精煉

4.4.2 升華精煉

4.4.3 感應精煉爐精煉

4.5 澆注鎂錠

4.5.1 影響鎂錠澆注的因素

4.5.2 連續鑄錠機

4.5.3 人工澆注

4.5.4 鎂錠

4.6 鎂錠的表面處理

4.6.1 鎂錠腐蝕的原因

4.6.2 鎂錠表面的處理方法

下篇 鎂合金熔煉工藝

第5章 鎂合金的牌號、分類及性能

5.1 鎂合金的牌號

5.1.1 美國牌號

5.1.2 中國牌號

5.1.3 前蘇聯牌號

5.1.4 其他牌號及部分鎂合金相近牌號對照

5.2 鎂合金的分類

5.2.1 化學成分

5.2.2 成形工藝

5.2.3 是否含鋯

5.3 鎂合金的性能

5.3.1 鑄造鎂合金的性能及特點

5.3.2 變形鎂合金的性能及特點

第6章 鎂合金熔煉的基本原理

6.1 鎂的合金化

6.1.1 鎂的合金化特點

6.1.2 鎂的合金化強化原理

6.1.3 鎂合金中合金元素對組織和性能的影響

6.2 鎂合金系及相圖

6.2.1 Mg-Al 二元系相圖

6.2.2 Mg-Zn 二元系相圖

6.2.3 Mg-Mn 二元系相圖

6.2.4 Mg-Li 二元系相圖

6.2.5 Mg-RE 系合金

6.2.6 其他合金相圖

6.3 鎂合金的一些物理化學特性

6.3.1 鎂與氧的作用

6.3.2 鎂與氫的相互作用

6.3.3 鎂與氮的相互作用

6.3.4 鎂與硫及 SO_2的相互作用

6.3.5 氯氣與鎂及其合金組元的作用

6.3.6 鎂與 B_2O_3的作用

6.3.7 鎂與水的作用

第7章 鎂合金生產前的準備工作

7.1 各種工具及材料的準備

7.1.1 生產鎂合金用工具的準備

7.1.2 坩堝的準備

7.1.3 涂料的準備

7.1.4 爐料及熔煉用輔助材料的準備

7.2 配料

7.2.1 用粗鎂或鎂錠生產鎂合金的配料操作注意事項

7.2.2 生產鎂合金各金屬加入量的計算

7.2.3 熔劑的選用及用量

7.2.4 用坩堝爐熔煉 Mg-Al系合金的操作與步驟

7.2.5 各種鑄造鎂合金的推薦配料成分

7.3 中間合金的制備

7.3.1 中間合金的成分

7.3.2 各種中間合金的制備方法

第8章 鎂合金生產用設備及安全技術與操作

8.1 鎂合金的熔煉設備

8.1.1 反射爐

8.1.2 坩堝爐

8.1.3 工頻感應爐

8.1.4 雙室熔煉爐和三室熔煉爐

8.2 鎂合金的澆注設備

8.2.1 氣體保護半連續澆注機

8.2.2 澆注鎂合金錠用結晶槽和漏斗

8.2.3 其他常用澆注工具

8.3 電氣控制系統

8.4 鎂合金生產的安全技術與操作

8.4.1 鎂合金發生燃燒和爆炸的化學反應機理 8.4.2 鎂合金生產的安全技術

8.4.3 鎂合金生產的安全操作條例

第9章 鎂合金生產工藝

9.1 鎂合金生產工藝概要

9.1.1 鎂合金生產工藝的特點

9.1.2 鎂合金的生產技術

9.2 鎂合金的生產工藝流程

9.2.1 熔劑保護鎂合金的生產工藝流程

9.2.2 氣體保護鎂合金的生產工藝流程

9.3 反射爐熔煉鎂合金工藝

9.4 坩堝爐熔煉鎂合金工藝

9.5 熔劑法熔煉 ZM-5合金的工藝

9.6 無熔劑法熔煉 ZM-5合金的工藝

9.7 AZ91鎂合金熔煉的工藝1

9.8 鎂合金生產中需控制的重要環節

9.9 兩種特殊元素的加入方法

9.10 廢料復熔工藝

第10章 鎂合金生產過程防氧化及燃燒的方法

10.1 概述

10.2 熔劑保護法

10.2.1 熔劑的作用

10.2.2 對熔劑的要求

10.2.3 配制熔劑用鹽類的性質

10.2.4 常用熔劑的成分和性能

10.2.5 熔劑的配制工藝

10.2.6 傳統熔劑的不足之處

10.2.7 新型無公害熔劑

10.3 氣體保護法

10.3.1 氣體保護機理

10.3.2 保護氣體

10.3.3 氣體保護與熔劑保護的比較

10.4 合金化阻燃保護法

第11章 鎂合金熔體的凈化與變質處理

11.1 鎂合金熔體的凈化處理

11.1.1 除氣

11.1.2 除夾雜物

11.2 鎂合金的變質原理及常用的變質劑

11.2.1 鎂合金的變質原理

11.2.2 常用的變質劑

11.3 Mg-Al 系合金的變質處理

11.3.1 過熱變質法

11.3.2 加碳變質法

11.4 Mg-Zn、Mg-RE 系合金的變質處理

11.4.1 加鋯細化晶粒

11.4.2 鋯的加入方法

11.5 其他合金系的變質處理

11.6 電磁攪動鎂合金液穴熔體細化晶粒

11.7 其他鎂合金晶粒細化的工藝

11.7.1 半固態成形細化晶粒工藝

11.7.2 鑄錠變形處理工藝

11.7.3 鑄造粉末冶金成形工藝

第12章 鎂合金的澆注

12.1 鎂合金澆注的特點及方法

12.1.1 鎂合金澆注的主要特點

12.1.2 鎂合金澆注時應采取的措施

12.1.3 半連續澆注鎂合金錠前的準備

12.2 鎂合金的澆注工藝制度

12.3 鎂合金的澆注方法

12.3.1 用澆包舀取合金熔體的澆注

12.3.2 有擋板坩堝的澆注

12.4 澆注過程中鎂合金熔體的保護

第13章 鎂合金的質量控制和常見缺陷及防止方法

13.1 質量控制內容和檢測方法

13.1.1 影響鎂合金質量的因素

13.1.2 鎂合金化學成分及夾雜物的檢測方法

13.2 鎂合金中常見的缺陷及防止方法

13.2.1 鎂合金的裂紋傾向性

13.2.2 鎂合金錠及鑄件的偏析

13.2.3 鎂合金錠及鑄件的冷隔

13.2.4 鎂合金錠及鑄件的夾雜

13.2.5 鎂合金鑄件的縮松和縮孔

13.2.6 鎂合金錠中帶狀氣孔

13.2.7 鎂合金錠中金屬間化合物

第14章 鎂合金廢料的回收與再利用

14.1 鎂合金再生概述

14.2 鎂合金廢料的分類

14.2.1 壓鑄廢料和機加工廢料

14.2.2 報廢的鎂合金零部件

14.3 鎂合金廢料的回收工藝

14.4 鎂合金廢料的回收方式

14.4.1 廠內回收

14.4.2 廠外回收

14.4.3 廢舊汽車上鎂合金零部件的回收

14.5 鎂合金廢料的前期處理

14.6 鎂合金廢料的熔煉方法

14.6.1 鎂切屑的重煉工藝

14.6.2 鎂切屑真空蒸餾法

14.6.3 熔解法

14.6.4 無熔劑法

14.7 鎂合金廢料在熔煉中的質量控制

14.7.1 降低鎂合金中鐵的含量

14.7.2 降低鎂合金中非金屬雜質的含量

14.7.3 預防外來雜質

14.8 再生鎂合金的質量要求及檢測

14.8.1 再生鎂合金的質量要求及檢測項目

14.8.2 再生鎂合金的檢測方法

14.9 再生鎂合金的未來