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AZ91鎂合金（化學成分）高溫氧化特性
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2013-12-27
AZ91鎂合金具有強度高、塑性好和鑄造性能好的優點，是工業上應用最廣泛的鎂合金。然而，由于鎂對氧高度的親和性，AZ91鎂合金在高溫下暴露于空氣中時極易發生氧化和燃燒，因此該合金的熔煉和加工過程一般是在SF6氣氛保護下進行的。對于AZ91鎂合金在SF6氣氛中的氧化和燃燒行為，已做了大量研究。但是，鑒于SF6強烈的溫室效應以及國際社會對全球氣候變暖趨勢的日益關注，SF6的繼續使用將不再被接受，這迫使人們不得不尋找SF6替代品。已有的研究表明，無色、無毒和無腐蝕性的1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)氣體，因其具有溫室效應比SF6低，在大氣中的生命周期短，價格低廉以及來源廣泛的特點，被認為是SF6有效的替代品。然而，到目前為止，有關HFC-134a氣體對AZ91鎂合金熔體的保護研究多側重于保護效果和保護工藝，保護機理方面的研究還比較少。為了揭示在HFC-134a氣氛中AZ91鎂合金熔體的氧化機理，本文對AZ91鎂合金在HFC-134a氣氛中的高溫氧化行為進行了研究。
高溫氧化試驗所用的AZ91鎂合金化學成分(質量分數，%)為：9.06Al，0.70Zn，0.30Mn，0.025Si，0.0017Cu，0.0037Fe，0.0007Ni，Mg余量。保護氣體1，1，1，2-四氟乙烷的化學成分(質量分數，%)為：HFC-134a≥99.9%，HCl≤0.0001%，H2O≤0.001%。實驗前將AZ91鎂合金切割成Φ50mm×3mm的試樣，再用320#砂紙研磨，經乙醇清洗，干燥后存放在干燥器中。將AZ91鎂合金試樣放在氧化鎂坩堝中，封閉電阻爐，然后，以500ml/min的流量通入干燥的HFC-134a與空氣的混合氣體中1h后，以50℃/min的速度加熱試樣。
AZ91鎂合金熔體在HFC-134a/空氣氣氛中的氧化行為主要與HFC-134a的濃度有關。當HFC-134a濃度較高時，氧化表現出拋物線(或直線與拋物線的組合)特征，氧化膜主要由MgF2、MgO、C和少量的AlF3組成，且具有保護作用。當HFC-134a濃度較低時，氧化表現出線性(或拋物線與直線的組合)特征，氧化膜主要由MgO、Mg3N2和少量的AlN組成，此時已不具有保護作用。另外，熔體溫度對氧化過程也有影響。
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