AZ91镁合金具有强度高、塑性好和铸造性能好的优点，是工业上应用最广泛的镁合金。然而，由于镁对氧高度的亲和性，AZ91镁合金在高温下暴露于空气中时极易发生氧化和燃烧，因此该合金的熔炼和加工过程一般是在SF6气氛保护下进行的。对于AZ91镁合金在SF6气氛中的氧化和燃烧行为，已做了大量研究。但是，鉴于SF6强烈的温室效应以及国际社会对全球气候变暖趋势的日益关注，SF6的继续使用将不再被接受，这迫使人们不得不寻找SF6替代品。已有的研究表明，无色、无毒和无腐蚀性的1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)气体，因其具有温室效应比SF6低，在大气中的生命周期短，价格低廉以及来源广泛的特点，被认为是SF6有效的替代品。然而，到目前为止，有关HFC-134a气体对AZ91镁合金熔体的保护研究多侧重于保护效果和保护工艺，保护机理方面的研究还比较少。为了揭示在HFC-134a气氛中AZ91镁合金熔体的氧化机理，本文对AZ91镁合金在HFC-134a气氛中的高温氧化行为进行了研究。
高温氧化试验所用的AZ91镁合金化学成分(质量分数，%)为：9.06Al，0.70Zn，0.30Mn，0.025Si，0.0017Cu，0.0037Fe，0.0007Ni，Mg余量。保护气体1，1，1，2-四氟乙烷的化学成分(质量分数，%)为：HFC-134a≥99.9%，HCl≤0.0001%，H2O≤0.001%。实验前将AZ91镁合金切割成Φ50mm×3mm的试样，再用320#砂纸研磨，经乙醇清洗，干燥后存放在干燥器中。将AZ91镁合金试样放在氧化镁坩埚中，封闭电阻炉，然后，以500ml/min的流量通入干燥的HFC-134a与空气的混合气体中1h后，以50℃/min的速度加热试样。
AZ91镁合金熔体在HFC-134a/空气气氛中的氧化行为主要与HFC-134a的浓度有关。当HFC-134a浓度较高时，氧化表现出抛物线(或直线与抛物线的组合)特征，氧化膜主要由MgF2、MgO、C和少量的AlF3组成，且具有保护作用。当HFC-134a浓度较低时，氧化表现出线性(或抛物线与直线的组合)特征，氧化膜主要由MgO、Mg3N2和少量的AlN组成，此时已不具有保护作用。另外，熔体温度对氧化过程也有影响。
(关键字：镁合金 AZ91 高温氧化)