[技术]镁合金熔炼之精炼处理

    镁的化学活性很强，空气中的氧、氮、水汽等均能与镁反应生成难熔的氧化镁等非金属夹杂。非金属夹杂的存在不仅严重恶化合金的力学性能，还伴生缩松、气孔等缺陷。镁合金精炼的目的就是要消除上述夹杂，净化熔液。目前生产中主要使用精炼熔剂进行精炼。

    熔剂精炼法是用熔齐I1洗涤镁熔液，利用熔剂与熔液的充分接触来润湿夹杂物，并将其聚合于熔剂中，随同熔剂沉析于坩埚底部。为达到此目的，熔剂应当具有良好的润湿、吸附夹杂的能力。

精炼工艺还应当设计正确以防止产生新的夹杂。精炼温度一般控制在710-7300C，精炼后静置10-60min，使熔渣充分沉析。

    生产中也有使用六氯乙烷(C2CQ作为精炼4'1进行精炼的，用C2CL6处理镁熔液兼有变质和精炼双重作用。特别在无熔剂精炼似防护性气氛熔淘Mg-Al合金时，更显示了它的优越性。其机理是C2C16在镁熔液中迅速分解出氯、碳等，氯与镁能生产出氯化锰伽gCl)，起精炼作用，碳则起到晶粒细化作用。此外，C2C16分解所产生的气体还兼有除氮的作用。C2C16精炼的主要问题是在坩埚下部较大范围内产生絮状的悬浮性熔渣，经X射线衍射和电子探针分析，其主要成分为MgC12及Mg0。解决办法是通氮气再行吹洗，使熔渣上浮、下沉，或者再用熔剂精炼1mino    镁及镁合金在熔炼过程中容易受到周围环境介质的影响，进而影响合金熔体质量，导致铸件中出现气孔、夹杂、夹渣和缩孔等缺陷。因此，需要对镁合金熔体进行净化处理。通常可以从正确使用熔剂、加强熔体液面的保护和对熔体进行充分的净化处理等三个方面来进行控制。

    ①除气。溶入镁熔液中的气体主要是氢气。镁合金中的氮主要来源于熔剂中的水分、金属表面吸附的潮气，以及金属腐蚀带入的水分。氢在镁熔液中的溶解度比在铝熔液中大2个数量级，凝固时的析出倾向也不如铝那么严重帐熔液中氮的溶解度为固态的1.5衡，用快冷的方法可以使氮过饱和固溶于镁中，因而除气问题往往不大引起重视。但镁合金中的含气量与铸件中的缩松程度密切相关，这是由于镁合金结晶间隔大，尤其在不平衡状态下，结晶间隔更大，因此，在凝固过程中如果没有建立顺序凝固的温度梯度，熔液几乎同时凝固，形成分散细小的孔洞，不易得到外部金属的补充，引起局部真空，在真空的抽吸作用下，气体很容易在该处析出，而析出的气体又进一步阻碍熔液对孔洞的补缩，最终缩松更加严重。试验表明，在生产条件下，当100g镁含氮量超过14.5cm3时，镁合金中就会出现缩松。

    传统除气工艺方法类似于铝熔炼所采用的通氯气方法。氯经石墨管引入镁熔液中，处理温度为725-7500C，时间5-15min o温度高于750℃时，生成液态的MgC12，有利于氯化物及其他悬浮夹杂的清除。如温度过高，形成的MgC12过多，产生熔剂夹杂的可能性增加。氯气除气会消除Mg-Al合金加“碳”的变质效果，因此，用氯气除气应安排在。碳，变质工艺之前进行。

    生产中常用六氯乙烷(C2CQ和六氯代苯等有机氯化物对镁熔液进行除气，这些氯化物以片状压入熔液中，与氯气除气相比具有使用方便，不需专用通气装置等优点，但C2C16的除气效果不如氯气好。

    现在生产中多采用边加精炼剂边通入氮气或氮气的方法精炼，既可以有效地去除熔液中的非金属夹杂物，又可以除气。不仅精炼效果好，而且可以缩短作业时间。

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