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[技术]镁合金熔炼之工业中常用的除气方法

2013-3-17 13:48:33 来源:网络 字体:  术语简释』『行情讨论』『走势图
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工业中常用的除气方法有以下两种

    ①通入惰性气体枷氮气、氖勺法:一般在750-760℃下,往熔体中通入占熔体质量0.5%的氛气,可以将熔体中的氮含量由150-190cm 3 / kg降至100cm3 / kg o通气速度应适当,以避免熔体飞溅,通气时间为30min,通气时间过长将导致晶粒粗化。

    ②通入活性气体(氯勺法:一般在740-760℃下,往熔体中通入氯气。

    熔体温度低于740℃时,反应生成的MgC12将悬浮于合金液面,使表面无法生成致密的覆盖层,不能阻止镁的燃烧。熔体温度高于760℃时,则熔体与氯气的反应加剧,生成大量的MgC12形成夹杂。氯气通入量应合适,一般控制在使熔体的含氯量体积比低于3%,以(2.5'-3)  L / min为佳。含碳的物质如CCl4. C2C16和sic等对Mg-Al系合金具有明显的晶粒细化作用。如果采用占熔体质量((1-1-5)  %C12+0.25%CC14的混合气体在690-710℃下除气,则可以达到除气和细化的双重效果,而且除气效果更佳,但是容易造成污染。

    ②夹杂物的去除。镁合金中主要的夹杂物是MgO'同时还有MgF2 ' MgC12等,MgO及MgF2的熔,b.分别为26420C , 12630C ,均高于镁合金的熔炼温度,在镁合金液中以固态形式出现。MgO的密度为3.5 8g/cm3,高于镁的密度,因此,MgO会沉于合金液底部作为氧化渣排出,由于镁易氧化,高温下产生大量的MgO,不可能被全部的排出,所以在镁合金中会残存一部分MgO夹渣;MgC12的熔点为7180C,在镁合金的熔炼温度范围内,因此,MgC12在镁合金液中以液态形式出现,此外,MgC12在液态时的密度与镁的密度接近,因此,MgC12残留在镁合金液中的概率较大,另外,MgC12还具有很强的吸湿性,会加速镁合金的腐蚀。

    这些问题的存在使得在镁合金的熔炼时必须要对其进行精炼处理。镁合金的精炼处理一般采用加入六氯乙烷(C2CQ、MgC03和CaCO。等精炼剂,这主要由于MgCO,和CaCO。容易分解产生大量的CO:气体,从而起到除气和排渣的作用。

    熔剂精炼处理是利用熔剂洗涤镁熔体,利用熔剂与镁熔体的充分接触来润湿夹杂物,并将其聚合于熔剂中,随同熔剂与镁熔体沉积于址A底部。这种精炼方法实现的基础是熔剂必须要具有良好的润湿、吸附夹杂的能力。生产中采用C2C16等作为精炼剂进行精炼,具有变质和精炼的双重作用。这种方法在无熔剂精炼时,优势尤为突出。这种方法的机理是,C2Ch在镁熔体中迅速分解出C1. C等元素,由于氯与镁能反应生成MgC12,可以起到精炼作用,而碳则可以起到细化晶粒的作用。此外,C2C16分解所产生的气体还兼有除氢的作用。

    由于在精炼过程中,不断有熔剂撒到金属表面,熔剂融化后进入金属。精炼结束后,为防止表面金属氧化燃烧,要向金属表面撒覆盖剂。覆盖剂是20%的硫粉和80%的精炼剂的混合物。表面精炼剂熔化后,逐渐向金属中渗透,即使在浇铸过程中,如果倾斜抬包中的金属表面保护膜破裂,也要向正待浇铸的金属表面撒覆盖剂。这些精炼后的工作,无疑给金属增加了外来杂质。有的制造厂采用氮气保护方法,防止气体杂质的进入,但要在较密闭的氮气环境中进行精炼和浇铸才有效,在敞开容器表面喷氮气阻止表面燃烧效果不大。在精炼及浇铸温度不太高的情况下,采用喷硫粉的方法制止熔体金属的表面氧化和燃烧效果较好。将出口管朝向熔融金属的装有硫粉的盒中通入一定的风量,喷出的硫粉冲向金属表面燃烧,减轻了金属的表面氧化,防止了外来精炼剂的进入。

    镁合金所采用的变质剂,易与其他高熔点杂质形成高熔点金属中间化合物而沉降于炉底。这些难熔杂质和变质剂在镁合金中的溶解度小,熔点高,且比重比镁大。当他们相互作用时,且可将合金中的可熔杂质去掉,这对镁合金是有利的,但却降低了变质剂的效果,甚至失效。

    减少镁合金中Fe, Ni. Si杂质的含量可提高其抗腐蚀性。由于Ti在800-850℃时,在镁中的溶解度较大,当低于700℃时溶解度急剧降低,并和Fe " Si形成高熔点金属间化合物而沉降。因此,近年来在工业上已开始采用铁废料和低质量的氯化钦来去掉熔体中的Fe " Si和部分Ni,以提高合金的耐腐蚀性能。如MB3合金用低质量的氯化钦(TiC13+TiC1)和Mg-Ti中间合金恰Ti24%)处理后,可将合金中的Fe , Si含量由Fe0.01 % . SiO.01 %降低到FeO.002% " SiO.001 %    含Zr的镁合金,应严格限制Si. Al, Mn杂质的含量。当Al.Si . Mn含量各超过0.1%时,合金中的错含量将大为减低。

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