Defekte und Lösungen einer extrudierten Magnesiumanode

Feb 02, 2023

Mg hat eine hohe spezifische Festigkeit, gute Stoßdämpfung und elektromagnetische Abschirmeigenschaften, und extrudierte Magnesium-Opferanoden werden häufig zum Schutz von Stahlkomponenten verwendet. Neben der Anforderung, dass die elektrochemischen Eigenschaften der extrudierten Magnesium-Opferanode dem ASTM-Standard entsprechen, sind Oberflächenqualität, Form und Größenabweichung der extrudierten Magnesiumanode streng reglementiert.



Die Mängel einer extrudierten Magnesiumanode
1. Oberflächenqualität: Die Farbe ist einheitlich und milchig weiß oder leicht hellgelb, es sind keine ernsthaften Oxidationsschwarz- und Farbunterschiede zulässig. keine Risse, Schlackenlöcher, Blasen, Hautschichten sind erlaubt; nicht mehr als 4 weiße Flecken auf der Anode sind erlaubt. Und die Fläche jeder Stelle beträgt nicht mehr als 15 mm2.
2. Extrusionsgröße: Die Düsengröße ist unqualifiziert, was dazu führt, dass der Durchmesser des Anodenstabs außerhalb der Toleranz liegt. Die Größe des extrudierten Stabs wird durch das Größenband des Matrizenlochs gesteuert. Wenn das Kalibrierband des Matrizenlochs lange Zeit verwendet wird oder keine gute Schmierung vorhanden ist, liegt die Größe des Anodenstabs außerhalb der Toleranz.
3. Große Formabweichung: Die Härte des Stahlkerns ist zu hoch, was sich vom Schrumpfungsverhältnis von Magnesium unterscheidet, was zu einer starken Biegung des Magnesiumblocks führt. Magnesiumanoden sollten nach der Extrusion gerichtet werden. Nach dem Richten gibt es keine offensichtlichen Unebenheiten auf der Oberfläche des Produkts.
4. Unqualifizierte elektrochemische Leistung: Der ASTM-Standard und der nationale Standard GB/T 17731-2004 verlangen beide, dass die Stromausbeute der extrudierten Magnesiumanode größer als 50 % und das Leerlaufpotential höher als -1,68 VSCE ist. Beim Extrusionsformen einer Magnesiumanode wird der Anodenstab einer hohen Temperatur ausgesetzt, was dazu führt, dass die Anodenkörner anormal wachsen, was zu einer starken Abnahme der Stromausbeute der Anode führt. Wenn das Extrusionsverhältnis der Anode zu klein ist, ist die plastische Verformung der Anode gering und es gibt Defekte wie Konkave, Luftblasen und Schlackenblasen auf der Oberfläche des Anodenstabs, die leicht zu einer unqualifizierten Stromausbeute führen und Leerlaufpotential des Anodenstabs.

Die Lösungen der extrudierten Magnesiumanode
1. Kontrollieren Sie streng die Gussqualität des Barrens: Kontrollieren Sie streng den Verunreinigungsgehalt des Gussbarrens, insbesondere den Gehalt an Fe, Ni, Cu, Si und Al, die einen großen Einfluss auf die elektrochemische Leistung haben. Während der Schälphase des Knüppels sollte die Größe von Gussfehlern wie Einschlüssen, Kälteisolierung und Lunker streng kontrolliert werden. Mit bloßem Auge erkennbare oxidative Einschlüsse sind nicht zulässig.
2. Kontrollieren Sie streng den Außendurchmesser des Barrens: Der Durchmesser des Barrens sollte auf Ф (92 ± 0,5) mm kontrolliert werden. Wenn der Durchmesser des Knüppels die Toleranz überschreitet, wird der Extrusionszylinder einer größeren Extrusionskraft ausgesetzt, was für die Verwendung des Extrusionszylinders ungünstig ist; Die Reibung des Extrusionszylinders nimmt zu, und die Zunahme der Reibungswärme kann ein thermisches Reißen der Magnesiumanode verursachen. Die Erhöhung der Reibungskraft verschlechtert auch die Oberflächenqualität der Anode, was die Stromausbeute der Magnesiumanode fiktiv verringert.
3. Formulieren Sie ein angemessenes Homogenisierungsglühprozesssystem: Durch den geeigneten Homogenisierungsglühprozess kann die Entmischung der chemischen Zusammensetzung des Knüppels beseitigt werden, die Plastizität des Materials kann verbessert werden, der Anodenverformungswiderstand kann verringert werden, der Verformungsgrad der Material kann erhöht und die Körnung verfeinert werden.
4. Optimieren Sie die Extrusionsprozessparameter: Bestimmen Sie die besten Extrusionsprozessparameter wie Extrusionsverhältnis, Extrusionstemperatur, Extrusionsgeschwindigkeit, Schmierung, Vorwärmtemperatur der Düse und des Extrusionszylinders durch Optimierungsexperimente, um die Körner der Anodenstäbe feiner zu machen, keine Oberflächenfehler, die Form und Größe des Anodenstabes sind qualifiziert.