鎂合金熔煉之工業(yè)中常用的除氣方法

　　工業(yè)中常用的除氣方法有以下兩種

　　①通入惰性氣體枷氮?dú)?、氖勺?一般在750-760℃下，往熔體中通入占熔體質(zhì)量0.5%的氛氣，可以將熔體中的氮含量由150-190cm 3 / kg降至100cm3 / kg o通氣速度應(yīng)適當(dāng)，以避免熔體飛濺，通氣時(shí)間為30min，通氣時(shí)間過(guò)長(zhǎng)將導(dǎo)致晶粒粗化。

　　②通入活性氣體(氯勺法:一般在740-760℃下，往熔體中通入氯氣。

　　熔體溫度低于740℃時(shí)，反應(yīng)生成的MgC12將懸浮于合金液面，使表面無(wú)法生成致密的覆蓋層，不能阻止鎂的燃燒。熔體溫度高于760℃時(shí)，則熔體與氯氣的反應(yīng)加劇，生成大量的MgC12形成夾雜。氯氣通入量應(yīng)合適，一般控制在使熔體的含氯量體積比低于3%，以(2.5'-3)  L / min為佳。含碳的物質(zhì)如CCl4. C2C16和sic等對(duì)Mg-Al系合金具有明顯的晶粒細(xì)化作用。如果采用占熔體質(zhì)量((1-1-5)  %C12+0.25%CC14的混合氣體在690-710℃下除氣，則可以達(dá)到除氣和細(xì)化的雙重效果，而且除氣效果更佳，但是容易造成污染。

　　夾雜物的去除。鎂合金中主要的夾雜物是MgO'同時(shí)還有MgF2 ' MgC12等，MgO及MgF2的熔，b.分別為26420C , 12630C ,均高于鎂合金的熔煉溫度，在鎂合金液中以固態(tài)形式出現(xiàn)。MgO的密度為3.5 8g/cm3，高于鎂的密度，因此，MgO會(huì)沉于合金液底部作為氧化渣排出，由于鎂易氧化，高溫下產(chǎn)生大量的MgO,不可能被全部的排出，所以在鎂合金中會(huì)殘存一部分MgO夾渣;MgC12的熔點(diǎn)為7180C，在鎂合金的熔煉溫度范圍內(nèi)，因此，MgC12在鎂合金液中以液態(tài)形式出現(xiàn)，此外，MgC12在液態(tài)時(shí)的密度與鎂的密度接近，因此，MgC12殘留在鎂合金液中的概率較大，另外，MgC12還具有很強(qiáng)的吸濕性，會(huì)加速鎂合金的腐蝕。

　　這些問(wèn)題的存在使得在鎂合金的熔煉時(shí)必須要對(duì)其進(jìn)行精煉處理。鎂合金的精煉處理一般采用加入六氯乙烷(C2CQ、MgC03和CaCO。等精煉劑，這主要由于MgCO，和CaCO。容易分解產(chǎn)生大量的CO:氣體，從而起到除氣和排渣的作用。

　　熔劑精煉處理是利用熔劑洗滌鎂熔體，利用熔劑與鎂熔體的充分接觸來(lái)潤(rùn)濕夾雜物，并將其聚合于熔劑中，隨同熔劑與鎂熔體沉積于址A底部。這種精煉方法實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)是熔劑必須要具有良好的潤(rùn)濕、吸附夾雜的能力。生產(chǎn)中采用C2C16等作為精煉劑進(jìn)行精煉，具有變質(zhì)和精煉的雙重作用。這種方法在無(wú)熔劑精煉時(shí)，優(yōu)勢(shì)尤為突出。這種方法的機(jī)理是，C2Ch在鎂熔體中迅速分解出C1. C等元素，由于氯與鎂能反應(yīng)生成MgC12，可以起到精煉作用，而碳則可以起到細(xì)化晶粒的作用。此外，C2C16分解所產(chǎn)生的氣體還兼有除氫的作用。

　　由于在精煉過(guò)程中，不斷有熔劑撒到金屬表面，熔劑融化后進(jìn)入金屬。精煉結(jié)束后，為防止表面金屬氧化燃燒，要向金屬表面撒覆蓋劑。覆蓋劑是20%的硫粉和80%的精煉劑的混合物。表面精煉劑熔化后，逐漸向金屬中滲透，即使在澆鑄過(guò)程中，如果傾斜抬包中的金屬表面保護(hù)膜破裂，也要向正待澆鑄的金屬表面撒覆蓋劑。這些精煉后的工作，無(wú)疑給金屬增加了外來(lái)雜質(zhì)。有的制造廠采用氮?dú)獗Ｗo(hù)方法，防止氣體雜質(zhì)的進(jìn)入，但要在較密閉的氮?dú)猸h(huán)境中進(jìn)行精煉和澆鑄才有效，在敞開容器表面噴氮?dú)庾柚贡砻嫒紵Ч淮?。在精煉及澆鑄溫度不太高的情況下，采用噴硫粉的方法制止熔體金屬的表面氧化和燃燒效果較好。將出口管朝向熔融金屬的裝有硫粉的盒中通入一定的風(fēng)量，噴出的硫粉沖向金屬表面燃燒，減輕了金屬的表面氧化，防止了外來(lái)精煉劑的進(jìn)入。

　　鎂合金所采用的變質(zhì)劑，易與其他高熔點(diǎn)雜質(zhì)形成高熔點(diǎn)金屬中間化合物而沉降于爐底。這些難熔雜質(zhì)和變質(zhì)劑在鎂合金中的溶解度小，熔點(diǎn)高，且比重比鎂大。當(dāng)他們相互作用時(shí)，且可將合金中的可熔雜質(zhì)去掉，這對(duì)鎂合金是有利的，但卻降低了變質(zhì)劑的效果，甚至失效。

　　減少鎂合金中Fe, Ni. Si雜質(zhì)的含量可提高其抗腐蝕性。由于Ti在800-850℃時(shí)，在鎂中的溶解度較大，當(dāng)?shù)陀?00℃時(shí)溶解度急劇降低，并和Fe " Si形成高熔點(diǎn)金屬間化合物而沉降。因此，近年來(lái)在工業(yè)上已開始采用鐵廢料和低質(zhì)量的氯化欽來(lái)去掉熔體中的Fe " Si和部分Ni，以提高合金的耐腐蝕性能。如MB3合金用低質(zhì)量的氯化欽(TiC13+TiC1)和Mg-Ti中間合金恰Ti24%)處理后，可將合金中的Fe , Si含量由Fe0.01 % . SiO.01 %降低到FeO.002% " SiO.001 %    含Zr的鎂合金，應(yīng)嚴(yán)格限制Si. Al, Mn雜質(zhì)的含量。當(dāng)Al.Si . Mn含量各超過(guò)0.1%時(shí)，合金中的錯(cuò)含量將大為減低。