铸造镁合金熔炼.ppt

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1、主要内容复习与回顾变质处理浮游法精炼锆对镁合金有什么影响？稀土对镁合金有什么影响？在几类镁合金中，为什么Mg-Al类合金必须进行孕育处理，锆在Mg-Al类合金能否起孕育作用？铸造镁合金固溶处理时为什么要分段加热？第四章铸造镁合金熔炼铸镁熔炼的物理化学及工艺特性铸镁合金熔炼工艺§4-1铸镁熔炼的物理化学及工艺特性镁合金熔炼时的物理化学特性镁-氧反应镁与氧的化学亲和力很大，生成的氧化膜是疏松的。温度高于500℃时氧化加速，超过熔点后，其氧化速度激增，会发生剧烈氧化而燃烧，放出大量的热量，甚至可达2850℃，引起镁的大量汽化，燃烧加剧而

2、爆炸。根据镁易氧化的特点，熔化时必须采取防止氧化、燃烧的措施，如采用熔剂覆盖或用防护性气氛。铝合金融体镁合金融体空气(放热反应-----加速氧化过程)空气薄、富有弹性、致密的保护性Al2O3-氧化膜厚、破裂、无保护性的MgO-氧化膜氧化和蒸发镁合金融体铝合金融体铝合金与镁合金氧化膜比较镁-水反应Mg+H2O＝MgO+H2Mg+2H2O＝Mg(OH)2+H2相同条件下，镁与水之间的反应，要比镁与氧之间的反应更激烈当熔融镁与水接触时，不仅因生成MgO放出大量的热，而且反应产物氢与周围大气中的氧迅速作用生成水，水又受热急剧汽化膨胀，结果

3、导致猛烈的爆炸。镁与氮反应生成Mg3N2的膜，此膜是多孔的，反应比Mg-O2、Mg-H2O反应缓慢得多，且会优先进行，因此在高温下氮气对镁而言基本上可算一种无害的气体。镁与CO2、CO发生反应生成Mg2C+MgO(或MgO+C)。镁与CO2反应生成的表面膜具有一定防护作用。镁与其它物质间的反应镁与硫相遇时，硫即蒸发（硫的沸点为444.6℃），并在镁液表面形成致密的MgS膜。硫蒸气遇氧后即生成SO2,SO2与镁液相遇时，即发生下列放热反应：3Mg+SO2＝2MgO+MgS2Mg+SO2＝2MgO+S生成的2MgO+MgS复合表面膜近

4、似致密，具有阻缓镁液氧化的作用。但如温度高于750℃时，此膜将不再能起保护作用，SO2将与镁液反应剧烈同时生成大量硫化物夹杂。镁与其它物质间的反应（续）镁与硼酸硼酸(H3BO3)受热后即脱水变成硼酐(B2O3)，B2O3遇镁液及其表面上生成的MgO即发生下列反应：B2O3+3Mg＝3MgO+2BB2O3+MgO＝MgO•B2O3还原出的硼即与镁液反应生成致密的Mg3B2膜，后一反应中生成的MgO•B2O3也能在镁液表面上形成严密的釉质保护膜。镁与其它物质间的反应（续）非金属夹杂物①氧化夹杂镁液很易与大气中的氧、水气、氮反应而生成不

5、溶于镁液的、难熔的MgO等化合物，它们混入铸型后即成为“氧化夹杂”。②熔剂夹杂由于熔镁时使用熔剂，操作不当时，熔剂随同镁液混入铸型即成为“熔剂夹杂”。因熔剂中的MgCl2吸湿性很强，露出铸件表面的熔剂夹杂很易吸收大气中的水分发生反应：MgCl2+2H2O→Mg(OH)2+2HClMg+2HCl→MgCl2+H2↑铸造镁合金熔炼的工艺特性-概述孕育处理孕育处理对合金的晶粒大小和机械性能有很大影响，且对镁液中的氧化夹杂亦有一定的影响。安全镁液很易与氧、水气等作用而发生燃烧，甚至发生爆炸，因此熔镁过程中的安全也是一个很突出的问题。概述（

6、续）精炼方法精炼属于内部熔剂法，即依靠熔剂在金属液内部吸附夹杂。精炼温度精炼温度尽可能低以减少镁液的氧化，一般为710～740℃。精炼静置精炼以后应静置10～15min，使镁液中的熔渣较充分地沉淀。二次精炼二次精炼在孕育后，时间较短，仅起去除孕育时可能产生的氧化夹杂的辅助作用。铸造镁合金的精炼特点镁合金熔炼的保护技术保护方法类别保护机理应用范围熔盐保护法Mg，K的氯盐混合物融盐层直接物理隔离精炼、单件小批量铸造生产合金化保护Ca，RE，Be元素等形成致密氧化膜后物理隔离适合特殊镁合金铸件的生产气体保护法1、CO2，SO2，SF6，

7、BF3，F-C-O-H化合物2、N2，Ar1、与合金反应形成致密保护膜2、隔离空气熔炼、浇注时的熔体保护；热处理保护用各种物理化学方法，将熔体与大气隔离，达到阻燃目的！①熔化温度应低于所熔金属的熔点，使熔剂在熔炼过程中保持液态。②密度与金属液间应有较大的密度差，使熔剂混入金属液时易于排出。③粘度粘度一般应小些，使表面覆盖熔剂层被推开后能较快地闭合④夹杂物与湿度不应带有对金属液质量有害的杂质及夹杂物，熔剂吸湿性要小。⑤化学稳定性熔炼时不与合金液、坩埚及炉气间发生反应；不挥发，不分解。对熔剂性能的要求无水光卤石成分为44～52%MgC

8、l2、32～46%KCl，余为其它氯盐。一般用于洗涤熔炼工具。RJ-1熔剂成分为92～95%无水光卤石及5～8%BaCl2，一般仅用于洗涤坩埚，或用作固定式坩埚熔炼的覆盖熔剂。RJ-2熔剂成分为RJ-1熔剂+3～5%CaF2，用于固定式坩埚熔炼。R