鎂課堂:(四十三)鑄造鎂合金的凈化處理
2015年09月07日 9:36 13214次瀏覽 來源: 中國有色網(wǎng) 分類: 鎂應(yīng)用 作者: 王祝堂
鎂是一種活潑的金屬,因此鎂及鎂合金在熔煉過程的高溫環(huán)境中極易受周圍環(huán)境介質(zhì)的影響,進(jìn)而影響熔體品質(zhì),導(dǎo)致鑄錠、鑄件、壓鑄件產(chǎn)生氣孔、夾雜、夾渣、縮孔、縮松、裂紋、晶粒粗大、偏析等。因此,必須對鎂合金進(jìn)行精心的凈化處理。通常,凈化處理有三:熔劑處理,加強(qiáng)熔體保護(hù),凈化處理。
除氣
熔體的氣體含量大會引發(fā)產(chǎn)品中出現(xiàn)種種缺陷,同鋁合金一樣,鎂合金熔體含的氣體主要是氫,占?xì)怏w總量的75%以上。氫的主要來源是受潮的熔劑、爐料以及金屬爐料腐蝕產(chǎn)物帶入的水氣。工業(yè)上常用的方法有以下幾種。
惰性氣體法
用的惰性氣體有氬Ar、氖Ne。向750℃~760℃的鎂合金熔體中通入占其質(zhì)量0.5%Ar,可將熔體的氫含量由(150cm3~190cm3)/kg降至100cm3/kg。通氣速度應(yīng)適中,以免熔體飛濺,通氣時間30min,通氣時間過長會導(dǎo)致鑄錠、鑄件晶粒粗化。
活性氣體氯Cl2法
通入的氯應(yīng)恰好其份,一般以2.5L/min~3L/min為宜,含碳的物質(zhì)如CCl4、C2Cl6、SiC等對Mg-Al系合金有明顯的晶粒細(xì)化作用。若采用占熔體質(zhì)量(1~1.5)%Cl2+0.25%CCl4的混合氣體在690℃~710℃除氣,可以獲得除氣與變質(zhì)的雙重效果。氯對人體有害,對環(huán)境不利,此種處理法應(yīng)盡量少用或不用。
C2Cl6法
在750℃左右向鎂合金通入占熔體質(zhì)量的0.1%C2Cl6,既可以除氣又有晶粒細(xì)化作用。C2Cl6的晶粒細(xì)化效果優(yōu)于MgCO3的,但除氣效果不及Cl2的。
聯(lián)合法
先向670℃~710℃鎂合金熔體通以CO2,再以He(氦)吹入TiCl,可使熔體的氣體含量下降到60cm3~80cm3/kg。
凈化處理
凈化處理是去除鎂合金熔體中各種金屬及非金屬夾雜物的工藝過程,又稱精煉,一般在730℃~750℃下向熔體加入精煉熔劑,邊加邊攪拌,熔劑吸附夾雜物,形成不溶于熔體的復(fù)合物沉于爐底。精煉時間與熔煉爐大小,爐料質(zhì)量有關(guān),精煉后靜置10min~15min,使夾雜物沉降分離。
凈化處理工藝:首先調(diào)整熔體溫度,ZM5和ZM10合金為710℃~740℃,ZM1、ZM2、ZM3、ZM6合金的為750℃~760℃;其次將攪拌器浸入熔體2/3處,攪拌熔體4min~8min,一邊攪拌熔體一邊撒精煉劑,用量為爐料質(zhì)量的1.5%~2.5%,凈化處理后往熔體表面撒一層覆蓋劑。
ZM4合金的精煉
將熔煉好的ZM4合金熔體溫度降至760℃~780℃,用RJ-4熔劑精煉不少于5min,然后于780℃~800℃靜置15min~20min,調(diào)整澆注溫度。注意澆注后坩堝底部須殘留10%熔體。
ZM6合金的精煉
熔煉的ZM6合金經(jīng)斷口組織檢查合格后,在780℃~810℃保溫靜置10min~20min,使夾雜物充分沉于爐底,而后調(diào)整澆注溫度。精煉劑為RJ-6熔劑,精煉溫度為730℃~740℃,時間5min~10min,精煉后須在熔體表面撒一層覆蓋撒劑RJ-2。澆注后,坩堝底部應(yīng)留有不少于配料質(zhì)量20%的合金熔體。從熔體開始靜置至鑄造完畢的時間不得長于1h,否則應(yīng)重新檢查斷口組織。如果斷口組織不合格,允許重處理,但重新處理次數(shù)不得超過3次。
責(zé)任編輯:于璐
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