鎂合金熔煉之精煉處理

來源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時(shí)間：2014-08-12 09:26:54點(diǎn)擊率：

　　鎂的化學(xué)活性很強(qiáng)，空氣中的氧、氮、水汽等均能與鎂反應(yīng)生成難熔的氧化鎂等非金屬夾雜。非金屬夾雜的存在不僅嚴(yán)重惡化合金的力學(xué)性能，還伴生縮松、氣孔等缺陷。鎂合金精煉的目的就是要消除上述夾雜，凈化熔液。目前生產(chǎn)中主要使用精煉熔劑進(jìn)行精煉。

　　熔劑精煉法是用熔齊I1洗滌鎂熔液，利用熔劑與熔液的充分接觸來潤濕夾雜物，并將其聚合于熔劑中，隨同熔劑沉析于坩堝底部。為達(dá)到此目的，熔劑應(yīng)當(dāng)具有良好的潤濕、吸附夾雜的能力。

　　精煉工藝還應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)正確以防止產(chǎn)生新的夾雜。精煉溫度一般控制在710-7300C，精煉后靜置10-60min，使熔渣充分沉析。

　　生產(chǎn)中也有使用六氯乙烷(C2CQ作為精煉4'1進(jìn)行精煉的，用C2CL6處理鎂熔液兼有變質(zhì)和精煉雙重作用。特別在無熔劑精煉似防護(hù)性氣氛熔淘Mg-Al合金時(shí)，更顯示了它的優(yōu)越性。其機(jī)理是C2C16在鎂熔液中迅速分解出氯、碳等，氯與鎂能生產(chǎn)出氯化錳伽gCl)，起精煉作用，碳則起到晶粒細(xì)化作用。此外，C2C16分解所產(chǎn)生的氣體還兼有除氮的作用。C2C16精煉的主要問題是在坩堝下部較大范圍內(nèi)產(chǎn)生絮狀的懸浮性熔渣，經(jīng)X射線衍射和電子探針分析，其主要成分為MgC12及Mg0。解決辦法是通氮?dú)庠傩写迪?，使熔渣上浮、下沉，或者再用熔劑精?mino 鎂及鎂合金在熔煉過程中容易受到周圍環(huán)境介質(zhì)的影響，進(jìn)而影響合金熔體質(zhì)量，導(dǎo)致鑄件中出現(xiàn)氣孔、夾雜、夾渣和縮孔等缺陷。因此，需要對鎂合金熔體進(jìn)行凈化處理。通?？梢詮恼_使用熔劑、加強(qiáng)熔體液面的保護(hù)和對熔體進(jìn)行充分的凈化處理等三個(gè)方面來進(jìn)行控制。

　　①除氣。溶入鎂熔液中的氣體主要是氫氣。鎂合金中的氮主要來源于熔劑中的水分、金屬表面吸附的潮氣，以及金屬腐蝕帶入的水分。氫在鎂熔液中的溶解度比在鋁熔液中大2個(gè)數(shù)量級，凝固時(shí)的析出傾向也不如鋁那么嚴(yán)重帳熔液中氮的溶解度為固態(tài)的1.5衡，用快冷的方法可以使氮過飽和固溶于鎂中，因而除氣問題往往不大引起重視。但鎂合金中的含氣量與鑄件中的縮松程度密切相關(guān)，這是由于鎂合金結(jié)晶間隔大，尤其在不平衡狀態(tài)下，結(jié)晶間隔更大，因此，在凝固過程中如果沒有建立順序凝固的溫度梯度，熔液幾乎同時(shí)凝固，形成分散細(xì)小的孔洞，不易得到外部金屬的補(bǔ)充，引起局部真空，在真空的抽吸作用下，氣體很容易在該處析出，而析出的氣體又進(jìn)一步阻礙熔液對孔洞的補(bǔ)縮，終縮松更加嚴(yán)重。試驗(yàn)表明，在生產(chǎn)條件下，當(dāng)100g鎂含氮量超過14.5cm3時(shí)，鎂合金中就會出現(xiàn)縮松。

　　傳統(tǒng)除氣工藝方法類似于鋁熔煉所采用的通氯氣方法。氯經(jīng)石墨管引入鎂熔液中，處理溫度為725-7500C，時(shí)間5-15min o溫度高于750℃時(shí)，生成液態(tài)的MgC12，有利于氯化物及其他懸浮夾雜的清除。如溫度過高，形成的MgC12過多，產(chǎn)生熔劑夾雜的可能性增加。氯氣除氣會消除Mg-Al合金加“碳”的變質(zhì)效果，因此，用氯氣除氣應(yīng)安排在。碳，變質(zhì)工藝之前進(jìn)行。

　　生產(chǎn)中常用六氯乙烷(C2CQ和六氯代苯等有機(jī)氯化物對鎂熔液進(jìn)行除氣，這些氯化物以片狀壓入熔液中，與氯氣除氣相比具有使用方便，不需專用通氣裝置等優(yōu)點(diǎn)，但C2C16的除氣效果不如氯氣好。

　　現(xiàn)在生產(chǎn)中多采用邊加精煉劑邊通入氮?dú)饣虻獨(dú)獾姆椒ň珶挘瓤梢杂行У厝コ垡褐械姆墙饘賷A雜物，又可以除氣。不僅精煉效果好，而且可以縮短作業(yè)時(shí)間。

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