环境友好的镁熔体保护气体关键技术研究（本科毕业论文设计）.doc
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环境友好的镁熔体保护气体关键技术研究（本科毕业论文设计）,摘要镁及其合金以其质轻、铸造成形性能优异的优点，有着很好的应用前景。但是镁的化学性能活拨，与氧的化学亲和力大，氧化后形成氧化膜疏松，导致镁及其合金易于发生持续的氧化至燃烧，甚至爆炸。因此，镁及其合金在高温下必须采取有效的阻燃保护措施。本文研究的重点是对hfc-12...
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环境友好的镁熔体保护气体关键技术研究（本科毕业论文设计）
摘 要
镁及其合金以其质轻、铸造成形性能优异的优点，有着很好的应用前景。但是镁的化学性能活拨，与氧的化学亲和力大，氧化后形成氧化膜疏松，导致镁及其合金易于发生持续的氧化至燃烧，甚至爆炸。因此，镁及其合金在高温下必须采取有效的阻燃保护措施。
本文研究的重点是对HFC-125（以N2+CO2作载流气体）在不同温度下（700 ℃、725 ℃和750℃）对AZ91D镁熔体的阻燃保护效果进行了实验考察；还对HFC-125在高温下对熔铸坩埚材料（碳钢-无Ni不锈钢）的腐蚀性进行了实验研究。结果表明，在三个实验温度下，总存在一个HFC-125的最低浓度值，当保护气体的HFC-125浓度大于这个值时，镁熔体不发生燃烧，即阻燃保护有效；当低于此浓度值，镁熔体则发生燃烧，阻燃保护无效。同时，在高温腐蚀实验发现，HFC-125（以N2+CO2为载流气体）对碳钢腐蚀相对较为严重，但对无Ni耐热钢的腐蚀较轻。
上述实验研究表明：HFC-125是一种很有潜力的镁熔体保护气体。
关键词： 镁合金，阻燃，保护气体，腐蚀
ABSTRACT
Magnesium is the lightest of all structural metals, at the same time it's good performance at casting forming, as result magnesium will be widely used in future. But molten magnesium oxidizes so rapidly even explode that it is necessary to be protected during casting and handling.
The effect of HFC-125 to protect the AZ91D melt is studied in three different temperatures(700 ℃、725 ℃ and 750℃); Also, the causticity of HFC-125 to the experiment of the crucible is studied in high temperature. As the result shows, in three different temperatures, there is always a lowest concentration of HFC-125 that once the concentration of protect gas is over, Mg melt will not burn, that mean the protection is in effect; or else ,Mg melt will burn, and the protection is not in effect. At the same time, in another experiment, it’s found that HFC-125 has heavy corrosion to carbon steel, but has a feeblish corrosion to the non-Ni stainless steel.
So, HFC-125 has a deep potential in protecting Mg melt as a cover gas.
Key words：Mg melt, prevent burning, cover gas, corrosion
目 录
_Toc200873933
摘 要 I
ABSTRACT II
1 绪言 1
1.1 镁的特性 2
1.1.1 镁的物理特性 2
1.1.2 镁的化学特性 3
1.2 镁合金种类及其特性 3
1.2.1 镁合金的种类 3
1.2.2 镁合金的特性 4
1.3 本课题的提出及意义……......…...…......…...………...………...…………...........………5
2 镁的高温氧化燃烧及其阻燃技术 7
2.1镁的高温氧化燃烧 7
2.1.1 镁与氧的作用 7
2.1.2 氧化镁膜的结构特点 7
2.2 镁与其他介质的反应 9
2.2.1 镁跟水的反应 9
2.2.2镁跟氮气的反应 10
2.3镁熔体阻燃技术 10
2.3.1 熔剂保护法 10
2.3.2合金化法 10
2.3.3气体保护法 11
3 HFC-125的特性及作镁熔体保护气体的优势 14
3.1 HFC-125的特性 14
3.2 HFC-125的优势 14
4 实验 16
4.1 实验一：HFC-125+N2+CO2阻燃保护实验 16
4.1.1 实验设计 16
4.1.2实验过程 17
4.1.3试验现象与结果 17
4.2 实验二：HFC-125对低碳钢和无Ni不锈钢的高温腐蚀 21
4.2.1 实验设计 21
4.2.2实验过程 22
4.2.3实验结果与分析 22
5 结论 25
参考文献 26
致谢 28
摘 要
镁及其合金以其质轻、铸造成形性能优异的优点，有着很好的应用前景。但是镁的化学性能活拨，与氧的化学亲和力大，氧化后形成氧化膜疏松，导致镁及其合金易于发生持续的氧化至燃烧，甚至爆炸。因此，镁及其合金在高温下必须采取有效的阻燃保护措施。
本文研究的重点是对HFC-125（以N2+CO2作载流气体）在不同温度下（700 ℃、725 ℃和750℃）对AZ91D镁熔体的阻燃保护效果进行了实验考察；还对HFC-125在高温下对熔铸坩埚材料（碳钢-无Ni不锈钢）的腐蚀性进行了实验研究。结果表明，在三个实验温度下，总存在一个HFC-125的最低浓度值，当保护气体的HFC-125浓度大于这个值时，镁熔体不发生燃烧，即阻燃保护有效；当低于此浓度值，镁熔体则发生燃烧，阻燃保护无效。同时，在高温腐蚀实验发现，HFC-125（以N2+CO2为载流气体）对碳钢腐蚀相对较为严重，但对无Ni耐热钢的腐蚀较轻。
上述实验研究表明：HFC-125是一种很有潜力的镁熔体保护气体。
关键词： 镁合金，阻燃，保护气体，腐蚀
ABSTRACT
Magnesium is the lightest of all structural metals, at the same time it's good performance at casting forming, as result magnesium will be widely used in future. But molten magnesium oxidizes so rapidly even explode that it is necessary to be protected during casting and handling.
The effect of HFC-125 to protect the AZ91D melt is studied in three different temperatures(700 ℃、725 ℃ and 750℃); Also, the causticity of HFC-125 to the experiment of the crucible is studied in high temperature. As the result shows, in three different temperatures, there is always a lowest concentration of HFC-125 that once the concentration of protect gas is over, Mg melt will not burn, that mean the protection is in effect; or else ,Mg melt will burn, and the protection is not in effect. At the same time, in another experiment, it’s found that HFC-125 has heavy corrosion to carbon steel, but has a feeblish corrosion to the non-Ni stainless steel.
So, HFC-125 has a deep potential in protecting Mg melt as a cover gas.
Key words：Mg melt, prevent burning, cover gas, corrosion
目 录
_Toc200873933
摘 要 I
ABSTRACT II
1 绪言 1
1.1 镁的特性 2
1.1.1 镁的物理特性 2
1.1.2 镁的化学特性 3
1.2 镁合金种类及其特性 3
1.2.1 镁合金的种类 3
1.2.2 镁合金的特性 4
1.3 本课题的提出及意义……......…...…......…...………...………...…………...........………5
2 镁的高温氧化燃烧及其阻燃技术 7
2.1镁的高温氧化燃烧 7
2.1.1 镁与氧的作用 7
2.1.2 氧化镁膜的结构特点 7
2.2 镁与其他介质的反应 9
2.2.1 镁跟水的反应 9
2.2.2镁跟氮气的反应 10
2.3镁熔体阻燃技术 10
2.3.1 熔剂保护法 10
2.3.2合金化法 10
2.3.3气体保护法 11
3 HFC-125的特性及作镁熔体保护气体的优势 14
3.1 HFC-125的特性 14
3.2 HFC-125的优势 14
4 实验 16
4.1 实验一：HFC-125+N2+CO2阻燃保护实验 16
4.1.1 实验设计 16
4.1.2实验过程 17
4.1.3试验现象与结果 17
4.2 实验二：HFC-125对低碳钢和无Ni不锈钢的高温腐蚀 21
4.2.1 实验设计 21
4.2.2实验过程 22
4.2.3实验结果与分析 22
5 结论 25
参考文献 26
致谢 28
