镁课堂:(四十三)铸造镁合金的净化处理

2015年09月07日 9:36 11859次浏览 来源:   分类: 镁应用   作者:

导读: 镁是一种活泼的金属,因此镁及镁合金在熔炼过程的高温环境中极易受周围环境介质的影响,进而影响熔体品质,导致铸锭、铸件、压铸件产生气孔、夹杂、夹渣、缩孔、缩松、裂纹、晶粒粗大、偏析等。因此,必须对镁合金进行精心的净化处理。通常,净化处理有三:熔剂处理,加强熔体保护,净化处理。

       镁是一种活泼的金属,因此镁及镁合金在熔炼过程的高温环境中极易受周围环境介质的影响,进而影响熔体品质,导致铸锭、铸件、压铸件产生气孔、夹杂、夹渣、缩孔、缩松、裂纹、晶粒粗大、偏析等。因此,必须对镁合金进行精心的净化处理。通常,净化处理有三:熔剂处理,加强熔体保护,净化处理。
  除气
  熔体的气体含量大会引发产品中出现种种缺陷,同铝合金一样,镁合金熔体含的气体主要是氢,占气体总量的75%以上。氢的主要来源是受潮的熔剂、炉料以及金属炉料腐蚀产物带入的水气。工业上常用的方法有以下几种。
  惰性气体法
  用的惰性气体有氩Ar、氖Ne。向750℃~760℃的镁合金熔体中通入占其质量0.5%Ar,可将熔体的氢含量由(150cm3~190cm3)/kg降至100cm3/kg。通气速度应适中,以免熔体飞溅,通气时间30min,通气时间过长会导致铸锭、铸件晶粒粗化。
  活性气体氯Cl2法
  通入的氯应恰好其份,一般以2.5L/min~3L/min为宜,含碳的物质如CCl4、C2Cl6、SiC等对Mg-Al系合金有明显的晶粒细化作用。若采用占熔体质量(1~1.5)%Cl2+0.25%CCl4的混合气体在690℃~710℃除气,可以获得除气与变质的双重效果。氯对人体有害,对环境不利,此种处理法应尽量少用或不用。
  C2Cl6法
  在750℃左右向镁合金通入占熔体质量的0.1%C2Cl6,既可以除气又有晶粒细化作用。C2Cl6的晶粒细化效果优于MgCO3的,但除气效果不及Cl2的。
  联合法
  先向670℃~710℃镁合金熔体通以CO2,再以He(氦)吹入TiCl,可使熔体的气体含量下降到60cm3~80cm3/kg。
  净化处理
  净化处理是去除镁合金熔体中各种金属及非金属夹杂物的工艺过程,又称精炼,一般在730℃~750℃下向熔体加入精炼熔剂,边加边搅拌,熔剂吸附夹杂物,形成不溶于熔体的复合物沉于炉底。精炼时间与熔炼炉大小,炉料质量有关,精炼后静置10min~15min,使夹杂物沉降分离。
  净化处理工艺:首先调整熔体温度,ZM5和ZM10合金为710℃~740℃,ZM1、ZM2、ZM3、ZM6合金的为750℃~760℃;其次将搅拌器浸入熔体2/3处,搅拌熔体4min~8min,一边搅拌熔体一边撒精炼剂,用量为炉料质量的1.5%~2.5%,净化处理后往熔体表面撒一层覆盖剂。
  ZM4合金的精炼
  将熔炼好的ZM4合金熔体温度降至760℃~780℃,用RJ-4熔剂精炼不少于5min,然后于780℃~800℃静置15min~20min,调整浇注温度。注意浇注后坩埚底部须残留10%熔体。
  ZM6合金的精炼
  熔炼的ZM6合金经断口组织检查合格后,在780℃~810℃保温静置10min~20min,使夹杂物充分沉于炉底,而后调整浇注温度。精炼剂为RJ-6熔剂,精炼温度为730℃~740℃,时间5min~10min,精炼后须在熔体表面撒一层覆盖撒剂RJ-2。浇注后,坩埚底部应留有不少于配料质量20%的合金熔体。从熔体开始静置至铸造完毕的时间不得长于1h,否则应重新检查断口组织。如果断口组织不合格,允许重处理,但重新处理次数不得超过3次。

责任编辑:于璐

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