(1. 北京有色金屬研究總院， 北京 100088;
2. 西北工業(yè)大學(xué) 凝固技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 西安 710072)
摘 要: 通過(guò)Y和Ca的同時(shí)加入獲得了阻燃效果優(yōu)異的Mg-3.5Y-0.8Ca阻燃鎂合金， 實(shí)現(xiàn)了鎂合金在大氣條件下的無(wú)保護(hù)熔煉。 俄歇電子能譜儀和X射線衍射表面分析結(jié)果表明： Mg-3.5Y-0.8Ca阻燃鎂合金在高溫下暴露于大氣中時(shí)，合金表面會(huì)生成一層以Y2O3為主的氧化膜； 干燥空氣中， Mg-3.5Y-0.8Ca合金在773、 873和973 K下氧化時(shí)， 其氧化動(dòng)力學(xué)曲線遵循立方規(guī)律； 基于高溫氧化熱力學(xué)分析，建立了Mg-Y合金在高溫下的選擇性氧化模型， 并分析Ca在Mg-Y合金選擇性氧化中的第三元素效應(yīng)， 即Ca元素加入Mg-Y合金后， 同時(shí)起到“吸氣劑”作用和增強(qiáng)Y元素表面活性的作用， 因而大大降低了Y2O3發(fā)生選擇性氧化所需Y含量閾值。
關(guān)鍵字: Mg-3.5Y-0.8Ca; 阻燃劑； 氧化特性；表面分析
Mg-3.5Y-0.8Ca alloys at high temperatures
ZHANG Zhi-feng1，XU Jun1, SHI Li-kai1
（1. Beijing General Research Institute for Non-ferrous Metals,
Beijing 100088, China;
2. State Key Laboratory of Solidification Processing,
Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072, China）
Abstract: Ignition-proof magnesium alloy bearing yttrium and calcium was acquired. The alloy Mg-3.5Y-0.8Ca could be melted without any protections. Auger electron spectrometer and X-ray diffraction analysis of oxide scale reveal that the oxide film forms on the surface of Mg-3.5Y-0.8Ca alloy is mainly composed of Y2O3. Thermogravimetric measurements in dry air reveal that the oxidation dynamics curves measured at 773, 873 and 973 K follow the quartic law. Based on the oxidation thermodynamics analysis, the model of the selective oxidation for Mg-Y alloys was established, and both the selective oxidation and the third element effect of Ca lead to the formation of the film composed mainly of Y2O3 for Mg-3.5Y-0.8Ca alloy.
Key words: Mg-3.5Y-0.8Ca; ignition proof agent; oxidation characteristic; surface analysis
