Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Комсомольский-на-Амуре государственный

технический университет»

Факультет заочного и дистанционного обучения

Кафедра МТНМ

Реферат

по дисциплине «Технология конструкционных материалов»

Студент группы 5ПЭбЗа-3 К.П.Шипиков

Преподаватель Т.И.Башкова

Шифр 15-1158

2017

Содержание

Содержание 3

Вопрос 1 4

Вопрос 2 7

Вопрос 3 11

Список используемых источников: 15

Вопрос 1

Приведите характеристику свойств магния и укажите область его применения. Опишите последовательность производства магния из карналлита

Магний - щелочноземельный металл светло-серого цвета, второй группы периодической системы элементов Д. И. Meнделеева. Среди промышленных металлов он обладает наименьшей плотностью (1,74 г/см³). Магний имеет невысокую температуру плавления: 651°С. Он кристаллизуется в гексагональной плотноупакованной решетке и не претерпевает полиморфных превращений. В литом состоянии магний имеет низкие значения прочности (σ_в=100 МПа) и пластичности (δ=7%), в деформированном и отожженном состоянии σ_в = 180 МПа и δ = 15 %.

Чистый магний характеризуется высокой химической актив­ностью и легко окисляется. Оксидная пленка MgO имеет значительно большую плотность (3,2 г/см³), чем чистый магний, и склонна к растрескиванию. При нагреве оксидная пленка теряет свои защитные свойства, скорость окисления магния быстро возрастает, а при 623°С магний воспламеняется на воздухе.

Из-за низких механических свойств технический магний как конструкционный материал не применяется. Его используют в пиротехнике и химической промышленности для синтеза органи­ческих препаратов, а также в металлургии в качестве раскислителя, восстановителя и модификатора.

Для производства магния из карналлита – MgCl₂∙KCl∙6H₂O применяют электролитический способ. В основе этого способа лежит электролиз расплавленного хлористого магния.

Хлористый магний получают обжигом карналлита при температуре 750—850°С с последующим хлорированием образующейся окиси магния при 800-900°С в присутствии восстановителя (углерода.).

Полученный хлористый магний в расплавленном состоянии транспортируется в ковше в цех электролиза.

После выдержки, которая дается для оседания на дно печи окиси магния, в расплаве остается до 50% MgCl₂, около 0,5% MgО и остальное NаCl и KCl. Готовый расплав направляется в электролизный цех.

Получение магния ведут в специальных электролизных ваннах (рисунок1). Электролитом является расплав хлористых солей MgCl₂, NаCl, KCl, СаCl₂. Анодами служат графитовые электроды, соединенные с положительным полюсом источника тока, катодами — стальные пластаны, подключенные к отрицательному полюсу источника тока. Катодная часть отделена от анодной огнеупорной перегородкой. Электрический ток, проходя через электролит, нагревает его до 700—750°С, при этом MgCl₂ разлагается и в катодном пространстве выделяется магний, а в анодном хлор. Так как плотность магния меньше, чем электролита, он всплывает и накапливается на поверхности ванны. Отсюда его перекачивают в вакуумный котел. Образующийся хлор отсасывают через хлоропровод. Окись магния, восстановленное железо и другие примеси осаждаются на дно ванны и по мере накопления периодически удаляются. При электролизе расходуется до 25 кг электродов и 15000 - 17000 кВт.ч электроэнергии на 1 т магния.

Полученный электролизом магний содержит до 3% примесей (хлористые соли, окись магния и др.), поэтому его подвергают рафинированию путем переплавки в стальных тигельных печах с флюсом или возгонкой магния. в качестве флюса применяют сплав хлористых и фтористых солей, которые перемешивают с жидким металлом при температуре 720° С, после чего дают расплаву выстояться. При этом примеси опускаются на дно тигля. Очищенный магний разливают в изложницы при помощи ковшей чайникового типа, причем струя металла предохраняется от окисления путем опыления ее мелким порошком серы.

Рисунок 1 - Схема электролизной ванны для получения магния

1 — графитовые пластины (анод), соединенные с положительным полюсом источника тока; 2 — стальные пластины (катод), соединенные с отрицательным полюсом источника тока; 3- огнеупорная перегородка, отделяющая анодное пространство от катодного.