Na2B407对铁还原条件下AZ31和AZ91镁合金的影响（有出处）709--中英文翻译.doc
709 雪碧瓶盖注塑模设计（有cad图+文献翻译）
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雪碧瓶盖注塑模设计（有cad图+文献翻译）
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中国有色金属学报 中国有色金属学会会刊科学出版社Na2B407对铁还原条件下AZ31和AZ91镁合金的影响WU Guo-hua(吴国华), GAO Hong-tao(高洪涛), WANG Wei(王玮), DING Wen-jiang(丁文江) 上海交通大学，材料学院, 中国 上海.2000302007年7月15日收2007年9月10日受理摘要: 文章探讨了Na2B407作为一种新型的铁还原剂的效果，研究了铁还原对AZ31镁合金的影响。随着Na2B407含量的增加镁合金AZ31和AZ91中铁元素将减少且当小于0.002%（质量分数）时，材料的抗腐蚀性能会显著的提高， 根据热力学的性能和铁，硼元素在合金熔体的不同分布，可以推断,在镁合金中的铁还原机制是通过在Na2B407中硼原子与铁原子相互结合,最终沉积在金属熔体中。射线衍射的结果证实了这一理论。关键字：Na2B407;铁还原剂; 抗腐蚀性能; AZ31镁合金; AZ91镁合金1 介绍由于其低密度和许多其它优势镁合金的应用得到了快速发展。然而,对于研究人员来说镁合金的固有性能的研究一直是一个棘手的问题 镁合金元素中的非金属夹杂物及其它杂质元素对材料的固有性能有十分不利的影响。一些工业流体能有效的去除非金属夹杂物,但是对合金中的铁元素杂质不能起到很好的作用。众所周知,铁严重降低了镁合金的耐腐蚀性能。在熔炼、处理和加工镁合金的过程中铁元素杂质的残留时不可避免的。加锰是一种降低铁元素杂质在镁合金中含量的传统方法。然而，铁与锰的比例（锰加工的关键参数）很难确保锰元素的分离。HAITANI et al 和 TAMURA et al则相信锰元素污染了晶粒细化过的镁合金，因此，我们应该尽量避免通过使用含有铁还原剂的工业原料来减少镁合金中铁元素的含量。在大量的实验后,我们发现Na2B407可以显著地减少镁合金中的铁含量。2 实验在实验中，我们最常用的材料是初始铁含量为0.027%的AZ31镁合金和AZ91铸铁合金。这种合金是通过实验的方法在特定的温度下将Na2B407 MgCl2 KC1 NaCl按一定比例混合成的。这些氯元素作为溶剂不具有铁还原的效果 ，搅拌15分钟后，熔体被分别保持600s,1800s,3000s的保温时间。然后通过电感耦合等离子体光谱分析仪在样品的顶部，底部和中心的位置分别取得实验分析所用的试样。(ICP, IRIS Advantage 1000)3 结果 通过Na2B407处理后的金属熔化沉淀物经过了x -射线衍射(XRD, D/MaxIII A-12KW-Cu detector, 40 kV voltage, l()/min scanning rate)分析。数据库用于识别的x射线衍射阶段采用了JCPDS-International中心的数据。显示通过Na2B407处理的AZ31实验镁合金在不同温度，时间下铁元素的含量。 当Na2B407的含量增加到0.6%时，无论温度时间为多少，合金中铁元素的含量都低于0.0015%。随着Na2B407的增加，铁的含量显著下降。对于一定量的，温度越高，则铁含量的减少更明显。这是由Na2B407于可以与铁元素杂质反应形成铁。且温度越高，作用越强烈。 当Na2B407的含量增加到0.6%时，无论温度时间为多少，合金中铁元素的含量都低于0.002%.。这个结果与AZ31合金的结果类似。因此,Na2B407被确认是一种很有发展前景的铁还原代理阿兹系列合金表1列出了通过Na2B407处理的实验镁合金AZ31的腐蚀速率。可以看出，当Na2B407从0增加到0.6%时，AZ31的腐蚀速率从17.2mg下降到了0.8mg图 （左） 和 （右）分别是未经Na2B407处理的和经过0.6% Na2B407处理的表面腐蚀的AZ31合金照片。类似地，AZ91合金的研究结果显示如表2和图4。他们显示Na2B407可以提高镁合金的耐蚀性。这是由于Na2B407对镁合金中铁的还原。Table 1 Corrosion rates of experimental alloy AZ31 by Na2B407 processingFig.3 Corroded surface photographs of AZ31 alloy without Na2B407 (left) and with 0.6% Na2B4Ov (right) processingFig.4 Corroded surface photographs of AZ91 alloy without Na2B4Ov (left) and with 0.6% Na2B4Ov (right) processing4 讨论我们试图分析发生在化学热力学计算复杂合金液通过的反应。下面的反应可以被视为镁融化。在这里,插入语和方括号中意味着物质方程中存在的通量及镁熔体的分别。AG0是吉布斯自由能变化的反应在100 kPa 和298.15 K正则系综下,(2),氧化镁),(Na2B407),(Na20(Mg),(铁), 和FeB, Na2B407, Na20, Mg， Fe分别在熔体中反应的产物。困难的是,一些热力学数据并不容易获得,因为复杂的反应发生在镁合金熔体中。在这之后我们将努力开展更深入的工作。现在，我们来做一个假设。MgO, FeB, Na2B407 and Na20在melt-flux系统中是纯物质。也就是a(MgO), a(FeB), a(Na2B407)和 a(Na20)都是1 那么aMg 和 aFe 就可以近似地看做鼹鼠分数。对于AZ31合金：对于AZ91合金：他们显示反应(1)可以自发地thermodynamically发生。 这符合之前的实验结果。这就是说,减少的原因在镁合金中的铁硼原子与铁原子结合。使其还原。为了进一步研究铁还原的过程。 铁和硼在不同反应时间里分布在AZ31合金熔体的顶部，中心和底的数据分别显示在图5（a）和（b）中AZ91合金的数据显示在图（a）和（b）中 5 结论（1）Na2B407 可以使镁合金AZ31和AZ91中铁杂质的含量减少到0.002%. 从而大大提高了镁合金的抗腐蚀的性能。（2）Na2B407使镁合金中的铁还原，其工作原理是使得合金中的硼原子和铁原子在合金熔融状态下结合，以致最终趋于稳定。致谢The present study is funded by the National Basic Research Program of China (973 Program) and National Key -technologies R&D Program.参考文献1 ZOU Hong-hui, ZENG Xiao-qin, ZAI Chun-quan, DING Wen-jiang. 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TransNonferrous Met Soc China, 2004, 14(3): 530-536.7 PER B, KETIL P, SIGRID G The impact of metal cleanliness inmechanical properties of die cast magnesium AM50 J.MagnesiumAlloys and Their Applications, 2000: 739-745. 8 TADASHI H, YOSUKE T, TETSUICHI M. Solubility of iron in puremagnesium and cast structure of Mg-Fe alloy J. Mater Sci Forum,2003,419-422.9 WU Guo-hua, KANG Seung-hun, YOU Bong-sun, YIM Chang-dong,SU Jang-rang. Effects of non-flux purification on the microstructureand mechanical properties of AZ31+xCa Mg alloy J. Mater SciForum, 2007, 546/549: 217-220. 10 GAO Hong-tao, WU Guo-hua, DING Wen-jiang, ZHU Yan-ping. Study on Fe reduction in AZ91 melt by B2O3 J. Mater Sci Eng A,2004,368(1/2): 311-317. 11 ZHAI Chun-quan, DING Wen-jiang, XU Xiao-ping. Development of new type hazardless fluxes used in the melting of Mg-alloysJ.Special Casting and Nonferrous Alloys, 1997, 4: 48-50. (in Chinese)12 INOUE M, IWAI M, MATUZAWA K. 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