鎂冶煉與鎂合金熔煉工藝

　　主要內(nèi)容本書分上下兩篇，上篇系統(tǒng)地介紹鎂及鎂合金在汽車、航空航天、電子電器、軍工、化工等領(lǐng)域的應(yīng)用情況；硅熱法和電解法煉鎂的生產(chǎn)工藝、基本原理、設(shè)備及實(shí)際操作、粗鎂的精煉等；下篇詳盡地介紹鎂合金熔煉的基本原理；鎂合金生產(chǎn)用設(shè)備及安全技術(shù)與操作；鎂合金的生產(chǎn)工藝流程；鎂合金生產(chǎn)過程防氧化及燃燒的方法；鎂合金熔體的凈化與變質(zhì)處理；鎂合金的澆注方法及工藝；鎂合金的質(zhì)量控制和常見缺陷及防止方法及鎂合金廢料的回收與再利用等。該書聯(lián)系了鎂及鎂合金生產(chǎn)的實(shí)際情況，非常具體地總結(jié)了從原鎂到商品鎂合金生產(chǎn)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)內(nèi)容。可作為從事鎂及鎂合金研發(fā)、生產(chǎn)的指導(dǎo)用書，更適合于作為工廠技術(shù)人員的培訓(xùn)用書。 本書前言鎂合金是目前工業(yè)上可應(yīng)用的最輕的金屬材料，由于它具有較高的比強(qiáng)度、比剛度，良好的導(dǎo)熱、減震、電磁屏蔽及易切削等綜合性能，已成為目前汽車、航天、航空及電子通訊等行業(yè)的重要新型材料。鎂合金在降低產(chǎn)品重量、節(jié)省能源和增強(qiáng)產(chǎn)品可靠性等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢，是當(dāng)今世界發(fā)展最快的輕合金，被譽(yù)為21世紀(jì)的綠色工程材料，具有廣闊的市場開發(fā)應(yīng)用前景。近幾年來在全球范圍內(nèi)興起了一個(gè)鎂合金材料的研發(fā)熱潮，各發(fā)達(dá)國家紛紛投入大量人力物力進(jìn)行相關(guān)研究，試圖在新的科技競爭和資源競爭中占據(jù)一席之地。作者及其研究小組多年從事鎂及鎂合金的研究與開發(fā)工作，做了大量工作，取得了一定的工作經(jīng)驗(yàn)。本書從山西省的實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合國內(nèi)外鎂及鎂合金的生產(chǎn)方法編著而成，旨在為促進(jìn)我國的鎂工業(yè)發(fā)展竭盡綿薄之力。作者在編著本書的過程中參考并引用了大量文獻(xiàn)資料，在此向這些資料的作者表示衷心的感謝。本書可供從事鎂及鎂合金研究開發(fā)和生產(chǎn)的工程技術(shù)人員參考，也可作為高等工科院校學(xué)生的教學(xué)參考用書。由于學(xué)術(shù)水平有限，本書可能存在一些不足之處，真誠地希望讀者能夠提出寶貴意見。 本書目錄上篇鎂冶煉工藝第1章概論311國內(nèi)外鎂工業(yè)3111鎂的發(fā)展階段3112世界鎂工業(yè)4113中國鎂工業(yè)4114中國鎂工業(yè)現(xiàn)有的優(yōu)勢512鎂礦資源613鎂及鎂合金的應(yīng)用8131鎂的應(yīng)用8132鎂合金的應(yīng)用8參考文獻(xiàn)11第2章硅熱還原法1221硅熱法煉鎂的工藝流程及原理12211概述12212硅熱法煉鎂的工藝流程12213硅熱法煉鎂的基本原理1322煅燒白云石制取煅白15221白云石的分解與煅白的質(zhì)量15222影響煅白質(zhì)量的因素17223煅燒回轉(zhuǎn)窯及其操作19224其他煅燒設(shè)備2123還原爐料的準(zhǔn)備21231還原劑的選擇21232添加劑的選擇22233煅白、螢石及硅鐵的配料23234煅白、螢石及硅鐵的磨粉工藝和設(shè)備25235爐料的制團(tuán)工藝及設(shè)備2624鎂的真空熱還原28241硅熱還原法的特點(diǎn)28242真空熱還原過程的特點(diǎn)28243各種因素對還原過程的影響29244還原罐31245燃?xì)饣蛉济哼€原爐及生產(chǎn)實(shí)踐32246燃?xì)饣蛉济哼€原爐抽真空設(shè)施36247半連續(xù)和連續(xù)生產(chǎn)真空還原爐3725鎂蒸氣的冷凝與結(jié)晶3926硅熱法煉鎂中的安全環(huán)保問題4027硅熱法煉鎂新工藝40參考文獻(xiàn)41第3章電解法煉鎂4331電解法煉鎂的工藝流程43311概述43312各種煉鎂工藝流程4332氯化鎂的制備方法47321道屋法47322阿瑪克斯法47323氧化鎂氯化法47324諾斯克法4733水氯鎂石（MgCl2·6H2O）制備氯化鎂48331氯化鎂水合物脫水的基本原理48332氯化鎂水合物脫水與水解的相圖49333水氯鎂石的一次脫水50334水氯鎂石的二次脫水5134菱鎂礦（氧化鎂）氯化制備氯化鎂53341氧化鎂氯化的基本原理53342氧化鎂的制備及氯化設(shè)備55343影響氧化鎂氯化的因素56344氧化鎂的氯化工藝6035電解質(zhì)62351電解質(zhì)的組成62352電解質(zhì)的性質(zhì)62353電解質(zhì)組成對電解過程的影響65354電解質(zhì)中雜質(zhì)對電解過程的影響6636鎂的電解67361鎂電解的電流效率及影響因素67362鎂電解中的電能消耗69363鎂電解用的電解槽70364鎂電解工藝73參考文獻(xiàn)76第4章粗鎂精煉與鎂錠的表面處理7741粗鎂精煉的工藝流程77411粗鎂精煉概述77412粗鎂精煉的工藝流程7842結(jié)晶鎂78421結(jié)晶鎂的化學(xué)組成及質(zhì)量等級78422結(jié)晶鎂中雜質(zhì)的來源及分布情況78423結(jié)晶鎂除雜方法7943結(jié)晶鎂的熔劑精煉法81431對熔劑的要求及熔劑組成81432熔劑精煉的操作82433熔劑精煉的設(shè)備8244其他精煉方法84441添加劑深度精煉84442升華精煉84443感應(yīng)精煉爐精煉8545澆注鎂錠的工藝及設(shè)備85451影響鎂錠澆注的因素85452連續(xù)鑄錠機(jī)8646鎂錠的表面處理86461鎂錠腐蝕的原因86462鎂錠表面的處理方法86參考文獻(xiàn)87下篇鎂合金熔煉工藝第5章鎂合金的牌號、分類及性能9151鎂合金的牌號91511美國牌號91512中國牌號92513前蘇聯(lián)牌號93514其他牌號及部分鎂合金相近牌號對照9352鎂合金的分類94521化學(xué)成分95522成形工藝95523是否含鋯9553鎂合金的性能96531鑄造鎂合金的性能及特點(diǎn)96532變形鎂合金的性能及特點(diǎn)98參考文獻(xiàn)99第6章鎂合金熔煉的基本原理10161鎂的合金化101611鎂的合金化特點(diǎn)101612鎂的合金化強(qiáng)化原理102613鎂合金中合金元素對組織和性能的影響10562鎂合金系及相圖107621MgAl二元系相圖108622MgZn二元系相圖109623MgMn二元系相圖110624MgLi二元系相圖111625MgRE系合金112626其他合金相圖11463鎂合金的一些物理化學(xué)特性115631鎂與氧的作用115632鎂與氫的相互作用117633鎂與氮的相互作用118634鎂與硫及SO2的相互作用118635氯氣與鎂及其合金組元的作用118636鎂與B2O3的作用119637鎂與水的作用119參考文獻(xiàn)119第7章鎂合金生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作12171各種工具及材料的準(zhǔn)備121711生產(chǎn)鎂合金用工具的準(zhǔn)備121712坩堝的準(zhǔn)備121713涂料的準(zhǔn)備123714爐料及熔煉用輔助材料的準(zhǔn)備12372配料125721用粗鎂或鎂錠生產(chǎn)鎂合金的配料操作注意事項(xiàng)125722生產(chǎn)鎂合金各金屬加入量的計(jì)算125723熔劑的選用及用量128724用坩堝爐熔煉MgAl系合金的操作與步驟128725各種鑄造鎂合金的推薦配料成分12973中間合金的制備130731中間合金的成分130732各種中間合金的制備方法130參考文獻(xiàn)132第8章鎂合金生產(chǎn)用設(shè)備及安全技術(shù)與操作13381鎂合金的熔煉設(shè)備133811反射爐133812坩堝爐134813工頻感應(yīng)爐135814雙室和三室熔化爐13782鎂合金的澆注設(shè)備137821氣體保護(hù)半連續(xù)澆注機(jī)137822澆注鎂合金錠用結(jié)晶槽和漏斗138823其他常用澆注工具13983電氣控制系統(tǒng)141831熔化及保溫控制系統(tǒng)141832混合保護(hù)氣體切換流程14184鎂合金生產(chǎn)的安全技術(shù)與操作142841鎂合金發(fā)生燃燒和爆炸的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理142842鎂合金生產(chǎn)的安全技術(shù)143843鎂合金生產(chǎn)的安全操作條例145參考文獻(xiàn)145第9章鎂合金生產(chǎn)工藝14691鎂合金生產(chǎn)工藝概要146911鎂合金生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)146912鎂合金的生產(chǎn)技術(shù)14792鎂合金的生產(chǎn)工藝流程148921熔劑保護(hù)鎂合金的生產(chǎn)工藝流程148922氣體保護(hù)鎂合金的生產(chǎn)工藝流程14893反射爐熔煉鎂合金工藝14994坩堝爐熔煉鎂合金工藝15295熔劑法熔煉ZM5合金的工藝15396無熔劑法熔煉ZM5合金的工藝（用SF6混合氣體作保護(hù)性氣體）15497AZ91鎂合金熔煉的工藝15598鎂合金生產(chǎn)中需控制的重要環(huán)節(jié)15699兩種特殊元素的加入方法157910廢料復(fù)熔工藝157參考文獻(xiàn)158第10章鎂合金生產(chǎn)過程防氧化及燃燒的方法159101概述159102熔劑保護(hù)法1591021熔劑的作用1591022對熔劑的要求1601023配制熔劑用鹽類的性質(zhì)1601024常用熔劑的成分和性能1621025熔劑的配制工藝1641026傳統(tǒng)熔劑的不足之處1651027新型無公害熔劑166103氣體保護(hù)法1661031氣體保護(hù)機(jī)理1661032SF6氣體的基本性質(zhì)及SF6與Mg之間的反應(yīng)1671033SF6混合氣體的保護(hù)氣氛1681034采用SF6氣體保護(hù)須注意的問題1701035SF6氣體的混合裝置簡圖1711036減少SF6用量的具體措施1711037氣體保護(hù)與熔劑保護(hù)的比較173104合金化阻燃保護(hù)法173參考文獻(xiàn)174第11章鎂合金熔體的凈化與變質(zhì)處理176111鎂合金熔體的凈化處理1761111除氣1761112除夾雜物177112鎂合金的變質(zhì)原理及常用的變質(zhì)劑1791121鎂合金的變質(zhì)原理1791122常用的變質(zhì)劑179113MgAl系合金的變質(zhì)處理1801131過熱變質(zhì)法1801132加碳變質(zhì)法180114MgZn、MgRE系合金的變質(zhì)處理1821141加鋯細(xì)化晶粒1821142鋯的加入方法183115其他合金系的變質(zhì)處理184116電磁攪動(dòng)鎂合金液穴熔體細(xì)化晶粒185117其他鎂合金晶粒細(xì)化的工藝1871171半固態(tài)成形細(xì)化晶粒工藝1871172鑄錠變形處理工藝1871173鑄造粉末冶金成形工藝188參考文獻(xiàn)188第12章鎂合金的澆注190121鎂合金澆注的特點(diǎn)及方法1901211鎂合金澆注的主要特點(diǎn)1901212鎂合金澆注時(shí)應(yīng)采取的措施1901213半連續(xù)澆注鎂合金錠前的準(zhǔn)備191122鎂合金的澆注工藝制度191123鎂合金的澆注方法1941231用澆包舀取合金熔體的澆注1941232有擋板坩堝的澆注195124澆注過程中鎂合金熔體的保護(hù)195參考文獻(xiàn)196第13章鎂合金的質(zhì)量控制和常見缺陷及防止方法198131質(zhì)量控制內(nèi)容和檢測方法1981311影響鎂合金質(zhì)量的因素1981312鎂合金化學(xué)成分及夾雜物的檢測方法199132鎂合金中常見的缺陷及防止方法2021321鎂合金的裂紋傾向性2021322鎂合金錠及鑄件的偏析2041323鎂合金錠及鑄件的冷隔2061324鎂合金錠及鑄件的夾雜2061325鎂合金鑄件的疏松和縮孔2071326鎂合金錠中帶狀氣孔2081327鎂合金錠中金屬間化合物208參考文獻(xiàn)209第14章鎂合金廢料的回收與再利用210141鎂合金再生概述210142鎂合金廢料的分類2101421壓鑄廢料和機(jī)加工廢料2111422報(bào)廢的鎂合金零部件212143鎂合金廢料的回收工藝212144鎂合金廢料的回收方式2131441廠內(nèi)回收2131442廠外回收2131443廢舊汽車上鎂合金零部件的回收213145鎂合金廢料的前期處理214146鎂合金廢料的熔煉方法2151461鎂切屑的重?zé)捁に?151462鎂切屑真空蒸餾法2161463熔劑法2161464無熔劑法218147鎂合金廢料在熔煉中的質(zhì)量控制2181471降低鎂合金中鐵的含量2181472降低鎂合金中非金屬雜質(zhì)的含量2201473預(yù)防外來雜質(zhì)220148再生鎂合金的質(zhì)量要求及檢測2211481再生鎂合金的質(zhì)量要求及檢測項(xiàng)目2211482再生鎂合金的檢測方法221149再生鎂合金的未來222參考文獻(xiàn)222

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