稀土镁合金熔炼工艺流程图
含Sn_稀土镁合金成分的正交设计研究
第15卷第9期精密成形工程2023年9月JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING37含Sn稀土镁合金成分的正交设计研究王富琳1,2，李宇飞1,2*，李泽华1,2，熊俊杰1,2，李笑1,2，常博文1,2，车昶3，徐时晶3（1.中国机械总院集团沈阳铸造研究所有限公司，沈阳 110022；2.高端装备铸造技术全国重点实验室，沈阳 110022；3.空装驻辽阳地区军事代表室，辽宁辽阳 111000）摘要：目的为进一步扩大镁合金的应用范围，以ZM2为基础合金成分，引入Sn元素，设计一种性能优异且经济成本相对低廉的含Sn稀土镁合金。
方法采用正交试验设计方法，选取正交表L9，对Mg-Zn-Ce-Zr-Sn 合金成分配比进行研究，综合考虑抗拉强度、延伸率、硬度3项指标，得出最优成分配比；对Sn元素的含量进行调控，对比分析合金组织及力学性能，验证当Sn元素的质量分数为0.2%~0.4%时，Mg-4.5Zn-1.2Ce-0.6Zr-x Sn合金的组织与性能是否最佳。
结果Mg-Ce-Zn-Zr-Sn合金的优选成分如下：Zn的质量分数为4.0%~4.5%、Ce的质量分数为1.2%~1.5%、Sn的质量分数为0.2%~0.4%。
优选合金成分为Mg-(4.0~4.5) Zn-(1.2~1.5)Ce-0.6Zr-(0.2~0.4)Sn。
极差分析及影响因素主次分析结果表明，新引入的Sn元素对合金的综合力学性能有着重要的影响。
组织及力学性能分析结果表明，当Sn的质量分数为0.2%时，Mg-4.5Zn- 1.2Ce-0.6Zr-x Sn 合金具有最为优良的组织及力学性能，抗拉强度、延伸率、布氏硬度分别为212 MPa、4.5%、69.8HBW5/250。
结论优选方案的试验数据表明，利用正交试验设计得到的新型合金综合性能较好，满足ZM2合金的国家标准。
关键词：稀土镁合金；正交设计；合金成分优选；极差分析；力学性能DOI：10.3969/j.issn.1674-6457.2023.09.005中图分类号：TG146.22 文献标识码：A 文章编号：1674-6457(2023)09-0037-10Orthogonal Design on Composition of Rare-earth Magnesium Alloys Containing Sn WANG Fu-lin1,2, LI Yu-fei1,2*, LI Ze-hua1,2, XIONG Jun-jie1,2, LI Xiao1,2, CHANG Bo-wen1,2,CHE Chang3, XU Shi-jing3(1. Shenyang Research Institute of Foundry Co., Ltd., CAM, Shenyang 110022, China; 2. National Key Laboratory of AdvancedCasting Technologies, Shenyang 110022, China; 3. Military Representative Office of Air Force EquipmentDepartment in Liaoyang District, Liaoning Liaoyang 111000, China)ABSTRACT: The work aims to use ZM2 as the basic alloy composition in the work, and introduce Sn to design a Sn-containing rare-earth magnesium alloy with excellent performance and relatively low economic cost to further expand the application range of magnesium alloys. The orthogonal test design method was adopted. The orthogonal table L9 was selected to study the com-position of the Mg-Zn-Ce-Zr-Sn alloy and get the optimal composition ratio with consideration of the three indicators of tensile strength, elongation and hardness. The content of Sn element was adjusted, and the microstructure and mechanical properties of the alloy were compared and analyzed, to verify whether the microstructure and properties of the Mg-4.5Zn-1.2Ce-0.6Zr-x Sn alloy were the best when the content of Sn was 0.2wt.%~0.4wt.%. The optimal combination of alloying elements for Mg-Ce-Zn-Zr-Sn alloy was: 4.0wt.%~4.5wt.%Zn, 1.2wt.%~1.5wt.%Ce, 0.2wt.%~0.4wt.%Sn. The preferred alloy composition收稿日期：2023-04-27Received：2023-04-27引文格式：王富琳, 李宇飞, 李泽华, 等. 含Sn稀土镁合金成分的正交设计研究[J]. 精密成形工程, 2023, 15(9): 37-46. WANG Fu-lin, LI Yu-fei, LI Ze-hua, et al. Orthogonal Design on Composition of Rare-earth Magnesium Alloys Containing Sn[J].38精密成形工程 2023年9月was: Mg-(4.0-4.5)Zn-(1.2-1.5)Ce-0.6Zr-(0.2-0.4)Sn. Combined with the results of range analysis and primary and secondary analysis of influencing factors, it could be concluded that the newly introduced Sn element had an important impact on the com-prehensive mechanical properties of the alloy. In addition, when the content of Sn was 0.2wt.%, the Mg-4.5Zn-1.2Ce-0.6Zr-x Sn alloy had the best microstructure and mechanical properties. Its tensile strength, elongation and Brinell hardness reached 212 MPa, 4.5%, 69.8HBW5/250 respectively. The test data of the optimal scheme shows that the new alloy obtained by the or-thogonal test design has better comprehensive performance, which meets the national standard of ZM2 alloy.KEY WORDS: rare-earth magnesium alloy; orthogonal design; alloy composition optimization; range analysis; mechanical properties目前，世界铁、铝等矿产资源趋于贫化，难以支撑工业的持续飞速发展。
云南稀土硅镁合金球化剂
云南稀土硅镁合金球化剂
云南稀土硅镁合金球化剂是一种很有用的材料，可以增强钢铁等金属材料的性能，并且可以减少环境污染。
下面分步骤来介绍一下云南稀土硅镁合金球化剂的制备过程。
第一步，准备好原材料。
制备云南稀土硅镁合金球化剂所需的原材料主要有稀土、硅、镁等。
选择优质的原材料可以保证云南稀土硅镁合金球化剂的品质。
第二步，熔炼制备。
将准备好的原材料按照一定的比例放入炉子中进行熔炼制备。
熔炼温度一般在1400摄氏度左右。
在熔融的过程中，可以加入一些化学剂来促进化学反应，增强合金的性能。
第三步，球化处理。
熔炼后的云南稀土硅镁合金需要进行球化处理，这是为了增加合金的比表面积，使合金更容易溶解在钢水中。
球化处理的过程主要是将熔炼后的合金进行粉碎，经过筛子筛选得到一定的颗粒大小。
然后将这些颗粒放入球化炉中进行加热。
球化温度一般在1350摄氏度左右，球化时间约为三小时。
通过球化处理，云南稀土硅镁合金变成了一种固体的微小颗粒。
第四步，包装储存。
球化后的云南稀土硅镁合金需要进行包装储存。
通常，我们会将其放在密封的袋子里，以免受到潮湿和污染。
在储存的过程中，应该放在干燥通风的地方，避免阳光直射。
总的来说，云南稀土硅镁合金球化剂的制备过程是一个比较复杂且精细的工艺过程。
不过，它的应用范围很广，可以在钢铁、汽车、航空
等行业中发挥巨大的作用。
同时，云南稀土硅镁合金球化剂对环境的影响也比较小，是一种绿色环保型材料。
镁及镁合金板材的生产工艺流程(一)
镁及镁合金板材的生产工艺流程（一）镁及镁合金板材的生产工艺流程为：1、熔炼与铸锭熔炼包括熔化、合金化、精炼、晶粒细化、过滤等冶金和物理化学过程，通常在反射炉或坩埚炉内进行。
镁及镁合金的熔点都在650℃左右，它们极易氧化且随温度的升高而加剧。
当温度超过约850℃时，熔体的表面立即燃烧，故熔炼时必须用熔剂覆盖或以保护性气体保护。
镁及镁合金在熔融和燃烧状态下遇水、含水(包括结晶水)物质和液态防火介质都可能导致剧烈爆炸，因此，在生产的全过程中注意安全是至关重要的。
以隔离空气为主的覆盖熔剂和以提高熔体质量为主的精炼熔剂都是碱金属或碱土金属的氯化物和氟化物。
除气(主要是氢)随熔剂精炼进行，也可向熔体中通入活性气体(如氯气)。
对凝固时的晶粒粗大倾向，据合金的不同可采取控制熔体温度、向熔体加入微量元素进行变质处理等加以抑制，即晶粒细化(见铸锭晶粒的细化处理)。
铸锭通常采用半连续铸锭法。
除封闭式铸锭外，流槽和结晶器中裸露的金属，必须用s0：或SF。
等气体保护。
要科学地确定和控制各项铸造参数，以防止铸锭发生热裂，并降低冷隔深度和减少金属间化合物的形成和聚集。
除镁一钇系合金外，铸锭的冷裂倾向小。
2、加热与热轧铸锭在加热前必须铣面(见有色金属合金锭坯铣面)，彻底去除冷隔和偏析物等表面缺陷；合金元素含量高和含锆、钇等的合金还要经均匀化处理(见有色金属合金锭坯均匀化)。
铸锭加热时应避免直接热辐射和避免火焰同铝接触，以防局部过热、熔化或燃烧。
根据合金的不同加热温度控制在370～510℃范围内。
除含锂高的超轻合金有晶型转变外，余者皆为密排六方晶型，塑性差，但变形能力随加热温度的提高和晶粒尺寸的减小而提高，并比立方晶型的金属提高得更快。
热轧的总变形量可以达到96％。
严格控制终轧温度是保证热加工状态成品板材的力学性能并防止板坯及薄板产生裂纹的重要途径。
晶粒粗大的铸锭和厚度较小的热轧成品，有的要进行二次加热和热轧。
热轧要求轧辊保持良好的温度条件。
第十六章 铸造镁合金及其熔炼PPT课件
东芝「镁合金」DLP投影机
镁合金手提CD「靓声兼长气」
铝镁合金潮流 一款来自Q－MAX的USB闪
盘
镁合金魅力 Sony PCG-Z1VGP
纯镁中加入Al、Zn、Mn、Zr及稀土等元
素，制成镁合金。
Mg-Mn系、Mg-Al-Zn 系、Mg-Zn-Zr
系 和Mg-RE-Zr系等合金系。
5
机舱隔框、增压机匣等高载荷零件
8
形状简单受力不大的耐蚀零件
20
飞机蒙皮、壁板及耐蚀零件
7
形状复杂的锻件和模锻件
9
室温下承受大载荷的零件，如机翼等
2.3 镁合金－分类、牌号
铸造镁合金：ZM＋顺序号表示。 ZM1、ZM2、ZM7、ZM8： Mg-Al-Zn 系 ZM5： Mg-Zn-Zr系：较高的强度，良好的塑性和铸造工艺性能，耐热性 较差，主要用于制造150℃以下工作的飞机、导弹、发动机中承受较高载 荷的结构件或壳体。
650
40
660
64
1668
353
18
1083
100
693
-
化学活性高：
潮湿大气、海水、无机酸及其盐类、有机酸、甲醇等介质中均会引起剧烈 的腐蚀。
干燥大气、碳酸盐、氟化物、铬酸盐、氢氧化钠溶液、苯、四氯化碳、汽 油、煤油及不含水和酸的润滑油中很稳定。
室温下，镁表面与大气中氧作用，形成氧化镁薄膜，但薄膜较脆，也不像 氧化铝薄膜那样致密，故其耐蚀性很差。
金属还原剂：如稀土合金、钛等到。 镁牺牲阳极保护阴极：防腐性能好、不需外加直流电源、安装后自动运
行、不需维护、占地面积少、工程费用低、与外界环境不发生任何干扰。石 油管道、天燃气、煤气管道和储罐；港口、船舶、海底管线、钻井平台；机 场、停车场、桥梁、发电厂、市政建设、水处理厂、石化工厂、冶炼厂、加 油站的腐蚀防护以及热水器、换热器、蒸发器、锅炉等设备。
镁合金熔铸工艺特点及典型熔炼工艺
镁合金熔铸工艺特点及典型熔炼工艺在熔炼镁合金过程中必须有效地防止金属的氧化或燃烧,可以通过在金属熔体表面撒熔剂或无熔剂工艺来实现.通常添加微量的金属铍和钙来提高镁熔体的抗氧化性.熔剂熔炼和无熔剂熔炼是镁合金熔炼与浇注过程的两大类基本工艺.1970年之前,熔炼镁合金主要是采用熔剂熔炼工艺.熔剂能去除镁中杂质并且能在镁合金熔体表面形成一层保护性薄膜,隔绝空气.然而熔剂膜隔绝空气的效果并不十分理想,熔炼过程中氧化燃烧造成的镁损失还是比较大.此外,熔剂熔炼工艺还存在一些问题,一方面容易产生熔剂夹杂,导致铸件力学性能和耐蚀性下降,限制了镁合金的应用;另一方面熔剂与镁合金液反应生成腐蚀性烟气,破坏熔炼设备,恶化工作环境.为了提高熔化过程的安全性和减少镁合金液的氧化,20世纪70年代初出现了无熔剂熔炼工艺,在熔炼炉中采用六氟化硫(SF6)与氮气(N2)或干燥空气的混合保护气体,从而避免液面和空气接触.混合气体中SF6的含量要慎重选择.如果SF6 含量过高,会侵蚀坩锅降低其使用寿命;如果含量过低,则不能有效保护熔体.总的来说,无论是熔剂熔炼还是无熔剂熔炼,只要操作得当,都能较好地生产出优质铸造镁合金.1熔炼保护工艺(1)熔剂保护熔炼工艺将熔体表面与氧气隔绝是安全地进行镁合金熔炼的最基本要求.早期曾尝试采用气体保护系统,但效果并不理想.后来,人们开发了熔剂保护熔炼的工艺.镁合金用熔剂见表7.3.在熔炼过程中,必须避免坩锅中熔融炉料出现"搭桥"现象,将余下的炉料逐渐添加到坩锅内,保持合金熔体液面平稳上升,并将熔剂轻轻撒在熔体表面.每种镁合金都有各自的专用熔剂,必须严格遵守供应商规定的熔剂使用指南.在熔化过程中,必须防止炉料局部过热.采用熔体氯化工艺熔炼镁合金时,必须采取有效措施收集Cl2.在浇注前,要对熔体仔细撇渣,去氧化物,特别是影响抗蚀性的氯化物.浇注后,通常将硫粉撒在熔体表面以减轻其在凝固过程中的氧化.(2)无熔剂保护工艺压铸技术中采用熔剂熔炼工艺会带来一些操作上的困难,特别是在热压室压铸中,这种困难更加严重.同时,熔剂夹杂是镁合金铸件最常见的缺陷,严重影响铸件的力学性能和耐蚀性,大大阻碍了镁合金的广泛应用.20世纪70 年代初,无熔剂熔炼工艺的开发成功是镁合金应用领域中的一个重要突破,对镁合金工业的发展有着革命性的意义.1)气体保护机理如上所述,纯净的N2,Ar,Ne 等惰性气体虽然能对镁及其合金熔体起到一定的阻燃和保护作用,但效果并不理想.N2易与镁反应,生成Mg3N2 粉状化合物,结构疏松,不能阻止反应的进行.Ar和Ne等惰性气体虽然与Mg不反应,但无法阻止镁的蒸发.大量试验研究表明,CO2,SO2,SF6 等气体对镁及其合金熔体可以起到良好的保护作用,其中以SF6的效果最佳.熔体在干燥纯净的CO2中氧化速度很低.高温下CO2与镁的化学反应方程式为2Mg(L)+CO2=2 MgO(S)+C反应产物为无定型碳,它可以填充与氧化膜的间隙处,提高熔体表面氧化膜的致密性,此外还能强烈地抑制镁离子透过表面膜的扩散运动,从而抑制镁的氧化.SO2与镁的化学反应方程式为3Mg(L)+SO2=2 MgO(S)+ MgS(S)反应产物在熔体表面形成一薄层较致密的MgS/ MgO复合膜,可以抑制镁的氧化.20世纪70年代,SF6的保护效果没有得到认可前,人们广泛采用SO2气体来抑制镁合金的氧化与燃烧.SF6是一种人工制备的无毒气体,相对分子质量为164.1,密度是空气的4倍,发生化学反应可能产生有毒气体,在常温下及其稳定.含SF6的混合气体与镁可以发生一系列的复杂反应.2Mg(L)+O2=2 MgO(S)2Mg(L)+O2+SF6=2 MgF2(S)+ SO2+ F22MgO(S)+SF6=2 Mg F2(S)+ SO2+ F2MgF2的致密度高,它与MgO一起可形成连续致密的氧化膜,对熔体起到良好的保护作用.应当注意的是,采用含SF6保护气氛时,一定不能含有水蒸气,否则水分的存在会大大加剧镁的氧化,还会产生有毒的HF气体.然而,各种气体对镁合金熔体的保护效果可能与合金系有关.M.H.Kim等开展了保护性气体对Mg-Ca系合金熔体氧化特性影响的研究,发现Ar,N2,和CO2三种气体中N2的保护效果最好.流速较小时,CO2与镁合金熔体反应生成的氧化层具有双层多孔性结构,表层富碳,内层富氧,不能抑制Mg-Ca系合金熔体的氧化与燃烧.显然,Kim与其他人的研究结果相悖.2)SF6保护气氛目前,人们在镁合金熔炼与生产过程中广泛采用SF6保护气氛.SF6保护气氛是一种非常有效的保护气氛,能显著降低熔炼损耗,在铸锭生产行业和压铸工业中得到普遍应用.实验研究表明,含0.01vol.%SF6的混合气体可有效地保护熔体,但实际操作中,为了补充SF6与熔体反应与泄漏造成的损耗,SF6的浓度要高些.在配置混合气体时,一般应采用多管道,多出口分配,尽量接近液面且分配均匀,并且需要定期检查管道是否堵塞和腐蚀.采用SF6保护气氛熔炼合金时,应尽可能提高浇注温度,熔体液面高度和给料速度的稳定性,以避免破坏液面上方SF6气体的浓度.此外要注意保护气体与坩锅发生反应,否则反应产物(FeF3,Fe2O3)将与镁发生剧烈反应.SF6保护气氛主要有两种,一种时干燥空气与SF6的混合物,另一种时干燥空气与CO2 和SF6的混合物.SF6保护气氛中SF6浓度较低(1.7～2)vol.%,且无毒无味.压铸温度比较低,且金属熔体密封性好,SF6浓度较低的空气混合物就可以提供保护(通常小于0.25 vol%).在熔剂熔炼工艺中,细小的金属颗粒会陷入坩锅底部的熔渣中而难以回收,因而熔体损耗较高.在无熔剂工艺中,由于没熔剂,坩锅底部熔渣量大大减少,从而熔体损耗相对较低.由于在镁合金熔炼温度下SF6会缓慢分解和与其他元素发生反应生成SO2,HF和SF4等有毒气体,在815℃还会产生剧毒的S2F10,但S2F10在300～350℃会分解出SF6和SF4,因此镁合金的熔炼温度一般不超过800℃.SF6浓度低于0.4 vol.%的保护气氛便能对镁合金熔体提供有效保护,因而产生的有毒气体可以忽略.表7.12列出了SF6气体的技术要求.SF6价格高且存在潜在的温室效应,因而要尽量控制SF6的排放量.保护性气氛中SF6的浓度不容许超过2vol.%,否则会引起坩锅损耗.特别是在高温下,SF6浓度超过某一特定的体积分数时,坩锅内可能发生剧烈反应甚至爆炸,因此必须对混合气体中SF6浓度进行严格控制.此外,带盖的坩锅不能采用纯SF6气氛进行保护.SF6是影响镁合金寿命周期指标(LCA)的主要因素,也是制约镁合金成为21世纪绿色材料的关键因素.2000年,国际镁协会(IMA)呼吁镁界人士重视开发保护性气体以代替SF6.1.3.1 熔化工具及原料的准备新坩埚在使用前须经没有渗透及X射线检验，证明无渗漏及影响使用的缺陷后方可使用。
【冶金原理及工艺】5.4 典型合金的熔炼工艺-镁合金-
Байду номын сангаас
对于含铝的ZM5镁合金，可采用“过热变质”，即把精炼后的镁液升温 到850~900oC, 保温10~15min，然后迅速冷却到浇注温度进行浇注。经验表 明，“过热变质”的Mg-Al合金中必须含有一定量的铁。其机理可能是随着 温度上升，铁在镁中的溶解量增加，迅速降温时，这些铁就以大量不溶于 镁液的Mg-Al-Fe或Mg-Al-Fe-Mn化合物细小质点的形式析出，成为镁合金 凝固时的结晶核心，使晶粒细化。
由于Mg-H2O反应更为激烈，所以在熔化镁合金时要特别注意采取适当 措施以防止发生事故。除此之外，镁合金的疏松缺陷也与镁液中的氢有关， 主要来源于Mg-H2O反应，所以镁合金熔化工艺中的除气问题日益引起人们 重视。
(3)镁与其他气体间的反应。镁与氮发生反应生成Mg3N2膜，此膜是多孔 的，不能阻止反应继续进行。但Mg-N反应的激烈程度较Mg-H2O及Mg-O反 应小，在较低温度下此反应进行得极慢。
① 镁合金中加锆的主要困难
a. 锆的熔点约为1850oC，相对密度为6.5; 而镁的熔点为651oC，相对密 度为1.74。 所以纯锆加入镁合金液中呈固态，难以溶解。而且由于其相对密 度大，易形成比重偏析。
b. 锆和镁在液态时不能无限溶解，锆在镁中的溶解度仅为0.6%左右。 在镁铝系合金液中，锆的溶解度也小于1%。 由于锆在镁液中溶解度低，故 很难熔制含锆量高且成分又均匀的中间合金。
c. 加锆前应进行适当的精炼。研究表明，MgO会使镁合金液中锆沉淀析 出，增加锆的损耗，因此，在加锆前需用熔剂进行精炼，以清除合金液中 的MgO夹杂物。
稀土生产工艺流程图
稀土生产工艺流程图白云鄂博矿 矿石粉碎 弱磁、强磁选矿 铁精矿强磁中矿、尾矿火法生产线汽车尾气净化器 永磁电机 节能灯风力发电机 各种发光标牌 电动汽车 电动核磁共振 自行车磁悬浮磁选机看稀土原矿生产新闻中有离子型稀土矿原矿“堆浸工艺”这个词，是怎样的工艺？怎么翻译成英文或日文？堆浸提金是指将低品位金矿石或浮选尾矿在底垫材料上筑堆，通过氰化钠溶液循环喷淋，使矿石中的金、银溶解出来。
含金贵液用活性炭吸附、锌置换沉淀或直接电解沉积等方法回收金，提金后的尾渣经消毒后排放。
堆浸法提金具有工艺简单、操作容易、设备少、动力消耗少、投资省、见效快、生产成本低等特点。
堆浸用于处理0.5-3g/t的低品位矿石，金的回收率50-80%，甚至能达到90%。
因此，堆浸法使原来认为无经济价值的许多小型金矿、低品位矿石、尾矿或废石现在都能得以经济回收。
我国在二十世纪八十年代将堆浸法广泛用于工业生产。
堆浸法适合处理以下几种矿产资源：1、规模较大，以前认为不能利用的低品位金银矿；2、矿山开采过程中剥离的低品位含金“废石”；3、地质坑探和矿山掘进中采掘出的中低品位含金矿石；4、含金品位稍高，但规模较小，不宜建机械化选厂的金银矿；5、采用常规氰化法处理经济上不利的金矿；6、含金的冶炼烧渣、高品位尾矿和含有金的大型废石场。
堆浸提金生产工艺主要由堆浸场地的修筑、矿石的预处理（破碎或制粒）、筑堆、喷淋浸出、含金贵液中金的回收以及废矿堆的消毒、卸堆等几部分组成。
堆浸的生产成本：尾矿堆浸成本度大约在30-40元/吨，原矿堆浸成本大约在40-50元/吨.我想问一下现在离子型稀土矿的开采方法是什么方法成本怎样计算需要什么试剂？？？？？？？？？？？？？离子型稀土第一代提取工艺，可简述为"异地提取工艺"，或归结为"池浸工艺"。
其主要工艺过程为：表土剥离→开挖含矿山体、搬运矿石→浸矿池→将按一定比例（浓度要求）配置的电解质溶液作为"洗提剂"或"浸矿剂"，加入浸矿池，溶液对池中含"离子相"稀土矿石进行"渗滤洗提"或"淋洗" →溶液中活泼离子与稀土离子交换，"离子相"稀土从含矿载体矿物中交换出来，成为新状态稀土；加入"顶水"，获含稀土母液；母液经管道或输液沟流入集液池或母液池，然后进入沉淀池；浸矿后废渣从浸矿池中清出，异地排放→在沉淀池中加入沉淀剂、除杂剂，使稀土母液中稀土除杂、沉淀，获混合稀土；池中上清液经处理后，返回浸矿池，作"洗提剂"循环使用→混合稀土经灼烧，获纯度≥92%的混合稀土氧化物。
稀土镁合金
稀土镁合金在变速器壳体上的
应用
• 稀土镁合金在变速器壳体上的应用 • 变速器壳体：使用稀土镁合金制造变速器壳体，减轻变速器重 量 • 变速器齿轮：使用稀土镁合金制造变速器齿轮，提高变速器性 能 • 变速器轴承：使用稀土镁合金制造变速器轴承，提高变速器性 能
05 稀土镁合金在其他工业领域的应用
稀土镁合金在电子工 业中的应用
• 稀土镁合金在电子工业中的应用 • 电子产品外壳：使用稀土镁合金制造电子产品外壳，减轻产品 重量 • 电子产品散热器：使用稀土镁合金制造电子产品散热器，提高 散热性能 • 电子产品支架：使用稀土镁合金制造电子产品支架，提高产品 结构稳定性
稀土镁合金在石油化工设备中
的应用
• 稀土镁合金在石油化工设备中的应用 • 石油化工设备管道：使用稀土镁合金制造石油化工设备管道， 提高设备性能 • 石油化工设备泵体：使用稀土镁合金制造石油化工设备泵体， 减轻设备重量 • 石油化工设备换热器：使用稀土镁合金制造石油化工设备换热 器，提高设备性能
稀土镁合金的耐腐蚀性能与耐磨性能
稀土镁合金的耐腐蚀性能
• 优异的抗腐蚀性能：稀土元素的加入提高了镁合金的抗腐蚀性能 • 抗氧化性能：稀土元素的加入提高了镁合金的抗氧化性能 • 抗腐蚀疲劳性能：稀土元素的加入提高了镁合金的抗腐蚀疲劳性能
稀土镁合金的耐磨性能
• 良好的耐磨性能：稀土元素的加入提高了镁合金的耐磨性能 • 减摩性能：稀土元素的加入降低了镁合金的摩擦系数 • 抗磨损性能：稀土元素的加入提高了镁合金的抗磨损性能
稀土镁合金的力学性能与物理性能
稀土镁合金的力学性能
• 高强度：稀土元素的加入提高了镁合金的抗拉强度 • 高硬度：稀土元素的加入提高了镁合金的硬度 • 良好的韧性：稀土元素的加入提高了镁合金的抗冲击性 能
包头稀土研究院完成镁合金半连续熔铸系统的调试生产
包头稀土研究院完成镁合金半连续熔铸系统的调试生产镁合金是一种重要的轻质结构材料，具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点。
然而，传统的镁合金熔炼方法存在着生产效率低、能源消耗高等问题。
为了解决这些问题，包头稀土研究院研发了镁合金半连续熔铸系统。
首先，研究院利用自主研发的熔炼炉台进行镁合金的熔炼。
这个炉台采用了先进的电磁搅拌技术，可以有效地提高熔体的均匀度和内部质量。
熔炼过程中，研究院精确控制熔炼温度和熔化时间，以确保得到高质量的镁合金熔体。
接下来，研究院将熔体通过连铸过程，将其变成连续的铸坯。
连铸过程是指将熔体倾注到一根旋转的铸模中，通过旋转和冷却，使熔体逐渐凝固成坯料。
该过程可以大大提高生产效率和产品质量。
在半连续熔铸系统的调试生产中，研究院还针对镁合金材料的特点，对系统进行了多次的优化和改进。
例如，研究院对熔铸过程的温度控制、铸模旋转速度和冷却方式等方面进行了调整，使得铸坯的尺寸和结构更加稳定。
此外，研究院还采用了先进的浇铸技术，提高了产品的冷却速度和机械性能。
经过一段时间的调试生产，包头稀土研究院成功实现了镁合金半连续熔铸系统的商业化应用。
该系统的调试生产结果表明，该系统具有生产效率高、能源消耗低等优点，可以满足市场对高质量镁合金材料的需求。
研究院计划将该系统进一步推广应用，以促进我国镁合金产业的发展。
总之，包头稀土研究院完成了镁合金半连续熔铸系统的调试生产，该系统具有生产效率高、能源消耗低等优点，为我国镁合金产业的发展提供了有力的支持。
希望这一成果能够为我国材料科学技术的进步做出贡献。
镁合金熔炼原理与工艺
镁合金熔炼原理与工艺1. 镁合金熔液与周围介质的作用1.1 镁与氧的作用镁与氧的亲和力要比铝与氧的亲和力大，通常金属与氧的亲和力可由它们的氧化物生成热和分解压来判断。
氧化物的生成热越大，分解压越小，则与氧的亲和力就越强。
镁与1g原子氧相比和时，放出598J的热，而铝放出531J的热。
镁和铝的另一区别是，没被氧化后表面形成疏松的氧化膜，其致密度系数α=0.79（Al2O3的α=1.28），这种不致密的表面膜，不能阻碍反应物质的通过，使氧化得以不断进行，其氧化动力学曲线呈直线式，而不是抛物线式，可见氧化速率与时间无关，氧化过程完全由反应界面所控制。
镁的氧化与温度关系很密切，温度较低时，镁的氧化速率不大；温度高于500℃，氧化速率加快；当温度超过熔点650℃时，其氧化速率急剧增加，一旦遇氧就会发生激烈的氧化而燃烧，放出大量的热。
反应生成的氧化镁绝热性能很好，使反应界面所产生的热不能及时的向外扩散，进而提高了界面上的温度，这样恶性循环必然会加速镁的氧化，燃烧反应更加剧烈。
反应界面的温度越来越高，甚至可达2850℃，远高于镁的沸点（1107℃）引起镁熔液大量气化，甚至导致发生爆炸。
在金属中添加微量的金属铍（w（Be）=0.002%~0.01%）,可提高镁熔液的抗氧化性能。
由于铍是镁的表面活性元素，富集于镁熔液表面，致使表面含铍量约为合金中含铍量的10倍，并优先氧化，氧化铍的致密度系数α=1.71，故氧化铍充填于氧化镁膜的孔隙中，形成致密的复合氧化膜。
但铍的加入量不易过多，过多会引起晶粒粗化，降低力学性能，并加大热裂倾向。
当温度高于750℃时，铍对镁的抗氧化作用大为降低。
而镁合金的熔炼温度一般均高于750℃，因此用铍防止镁合金氧化仅是一种辅助措施。
1.1.1 镁与水的作用镁无论是固态还是液态均能与水发生反应，其反应方程式见（1-1）和式（1-2）。
在室温下，反应速度缓慢，随着温度升高，反应速度加快，并且Mg（OH）2会分解为水及MgO，高温时只发生式（1-1）的反应。
镁合金冶炼工艺流程
镁合金冶炼工艺流程英文回答：Magnesium alloy smelting process typically involves the following steps:1. Raw Material Preparation: The first step is to prepare the raw materials for the smelting process. This involves obtaining high-quality magnesium ores, such as magnesite or dolomite, and crushing them into small particles. The raw materials are then carefully mixed to ensure a consistent composition.2. Calcination: The crushed raw materials are subjected to calcination in a rotary kiln or a vertical furnace. Calcination involves heating the raw materials at high temperatures to drive off impurities and moisture. This process helps in obtaining a pure magnesium oxide (MgO) product.3. Reduction: The next step is the reduction of magnesium oxide to obtain metallic magnesium. The reduction process is typically carried out in a furnace using a reducing agent, such as ferrosilicon or carbon. Thereducing agent reacts with the magnesium oxide to form magnesium vapor, which is then condensed to obtain metallic magnesium.4. Refining: The obtained metallic magnesium may still contain impurities, such as iron, aluminum, and silicon. To remove these impurities, the magnesium is subjected to refining processes, such as distillation or vacuum refining. These processes help in obtaining high-purity magnesium suitable for various applications.5. Alloying: Magnesium alloys are often produced by adding alloying elements to the pure magnesium. This isdone to improve the mechanical, thermal, and corrosion resistance properties of the final product. The alloying elements, such as aluminum, zinc, or manganese, are addedin precise quantities and melted together with the pure magnesium in a controlled environment.6. Casting: Once the desired magnesium alloy composition is achieved, the molten metal is cast into ingots or other desired shapes using various casting methods, such as sand casting, die casting, or permanent mold casting. The casting process ensures the formation of solidified magnesium alloy products with the desired dimensions and properties.7. Heat Treatment: After casting, the magnesium alloy products may undergo heat treatment processes, such as annealing or solution treatment, to improve their mechanical properties and remove any residual stresses. Heat treatment involves heating the alloy to specific temperatures and then cooling it at controlled rates.8. Finishing Operations: The final step involves finishing operations, such as machining, polishing, or surface treatment, to achieve the desired surface finish and appearance of the magnesium alloy products.中文回答：镁合金冶炼工艺流程通常包括以下步骤：1. 原料准备，首先要为冶炼过程准备原料。