AMC 法金属镁生产工艺流程图
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1、镁资源的开发利用镁是目前世界上可工程化应用的最轻的金属结构材料,其重量仅为铝的2/3 ,钢铁的1/4 。
镁合金具有很高的比强度和比刚度(仅次于钛合金),可以制造出与铝同样复杂的零部件而较铝轻1/3 ,强度则优于铝合金。
有良好的阻尼减震性,减振量大于铝合金和铸铁,用于壳体可降低噪声,用于座椅、轮圈可减少震动,提高汽车的安全性和舒适性。
有良好的铸造性和稳定性,在良好的结构条件下,镁合金允许铸件壁厚小至0.6mm这是塑料制品在相同强度下无法达到的,而铝合金要达到1.2 — 1.5mm才可以和镁相比。
同时,镁合金的模铸生产率较高、铸造应力小,无需进行退化和去应力处理即可保持尺寸结构的稳定。
有良好的高散热性和电磁屏蔽性,适合设计密集的电子产品。
容易回收、与环境兼容性好,废旧的镁合金铸件融化后可作为二次原料进行铸造,在环保方面比塑料材料更具有吸引力。
在耐腐蚀上,可作为牺牲阳极,用于金属防腐。
随着人类社会的进步,对生存环境的保护要求不断提高,轻量化则成为汽车工业、3C (计算机、通讯、消费性电子)领域等产品选材的重要目标和节能减排的重要措施。
据测算,汽车自重减轻10%,燃油效率可提高 5.5%。
每辆汽车如使用70 公斤镁,自重减轻后二氧化碳排放量可减少30%。
因而,世界各大汽车公司已将镁合金零部件作为重要发展方向,以采用镁合金零部件的数量作为判断车辆先进的标准之一。
世界各国都把镁合金列为重要战略物资加以研究和开发,成功开发应用了52 种镁合金汽车零件、25 种镁合金摩托车零件、8 种列车制动器零件、14类镁合金3C产品零件。
我国是镁资源大国,但镁资源尤其是镁合金的应用严重滞后,80%以上的镁作为初级原料——原镁低价出口,属于典型的资源出口型工业。
对此,国家计委科技部在《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》中指出,镁合金材料产业化的重点是:“镁合金产品系列,线、板、带、薄板、铸件、异形材加工技术,后加工成形技术及着色技术”,力争建成以汽车、摩托车、电子、通讯产品为主干的若干个镁合金产业化基地,为我国镁合金加工业全面发展发挥龙头和示范作用。
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。
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金属镁生产的工艺结构
1.炉料属原料加工工艺,在设备配置上,按后工段还原车间的装罐总量产能匹配,在设备选型上按超20%配置。
2.还原工艺属化工冶炼二合工艺,即物料在还原炉还原罐容器内,通过高温真空条件下进行反应。
将物料中的MgO在1200℃环境下产生镁蒸汽,在冷却条件下结晶为还原粗镁,并有产生大量的固体废渣,周期性循环生产。
热源以炉窑作加热体,煤气作热源。
在设备配置上,力求工艺合理、坚固耐用、节能环保、、安全可靠、监测系统齐全的设备配置。
3.精炼属二次重熔冶炼提纯深加工产品的一种生产工艺,在工艺配置上力求顺畅,六水下作业,减少中间交叉运行环节。
降低劳动强度,提高机械作业水平,改善工作环境,配置废气回收处理设备在设备配置上,坚持合理控温、防氧化,为提高产品质量,安全运行创造条件。
4.煤气站属化工生产工艺,在工艺设备配置上必须严格按国家煤气站规范标准进行设计,定位配置各项安全措施和监视测量装置,实现安全运行。
5.综上述工业结构:金属镁生产工艺特性属高压、低压化工液量二合一生产工艺。
它的煤气制气设备、容器、输送管道、管件基本在0.1mPa以下,故在本次设计中,煤气输送管道、管件、容器均采用0.6mPa压力设计,管道采用Φ1200×10至Φ325×6螺旋管和部分不同小口径的无缝管。
蒸汽输送管均采用不同口径的无缝管,设计压力为1.0mPa,使用压力为0.6mPa,供水管系统设计压力为0.6mPa,使用压力为0.25mPa,供电电压为35KV,变电压力为10KV,动力运行电压为400V。