您好!欢迎来到第一压铸网
战略合作:上海交通大学、中国有色金属工业协会镁业分会、上海市压铸技术协会、轻合金精密成型国家工程研究中心
| | 网站导航
当前位置:首页 » 技术 » 技术资料 » 正文
镁合金熔炼保护-熔剂保护熔炼(一)
发布日期:2017-09-27  来源:互联网  浏览次数:248
核心提示:镁得化学性质十分活泼,在镁的熔炼和加工过程中容易发生剧烈的氧化燃烧,极大的阻碍着镁合金的推广应用,因此防止高温下镁的氧化

镁得化学性质十分活泼,在镁的熔炼和加工过程中容易发生剧烈的氧化燃烧,极大的阻碍着镁合金的推广应用,因此防止高温下镁的氧化燃烧一直是影响镁合金熔炼的关键性问题。

镁的熔炼保护主要有两种方式,即熔剂保护和气体保护。溶剂保护通过将低熔点卤盐(氯化镁、氯化钠、氯化钾等)混合物覆盖在镁熔体表面,阻止镁与空气的接触,从而保证镁合金不氧化燃烧。但是 ,由于熔剂很难与镁熔体完全分离而导致在熔体中形成熔剂夹杂 ,大大降低了镁合金的耐腐蚀性能和力学性能 , 因此目前国内外高品质镁合金及其制品的生产都倾向于采用气体保护熔炼。气体保护方法则是将保护性气体覆盖在熔体表面,利用气体与镁的反应产物使熔体表面膜结构变得致密,阻止内部熔体与氧的接触而获得保护。目前在镁工业中广泛应用的保护气体主要是SO₂和SF6气体。

熔剂保护熔炼

当镁合金在大气中熔炼时,为了防止镁液表面的氧化、燃烧,常使用熔剂保护,即在镁熔体表面撒上覆盖熔剂。熔剂应保持干燥,在使用前须在300 ℃的烘箱中烘烤两小时以上。覆盖剂要求在保证覆盖镁液不发生燃烧、不氧化的条件下尽可能少加,以确保镁合金液质量以及降低生产成本。熔剂在进货后,应抽样进行小炉试验,确定质量合格后方可在生产线上使用。

1、覆盖熔剂性能要求

(1)熔点

合适的熔点是镁合金熔剂的基本要求。从使用角度看,覆盖剂的熔点应比精炼剂的熔点低一些。熔剂熔点的测定可采用两种方法进行:一是取200 g熔剂在刚玉坩埚中熔化,并过热到600 ℃,然后停止加热,在熔剂液中插人Ф0.3mm镍硅丝热电偶,并用XWC-100电子电位差计记录其凝固曲线,取其温度平坦部分为其熔点;另一种方法是取2-3 g熔剂放在铂金坩埚内,采用差热分析方法进行测定。几种覆盖熔剂的熔点如表2.1,其中JDMF为上海交通大学研制的镁合金覆盖熔剂。

(2)密度

镁合金的密度较小,熔剂的密度应尽可能接近或小于镁的密度。若熔剂的密度较大,则熔剂就容易下沉,对镁液的保护作用时间就短。几种覆盖熔剂'的密度列于表2.1。

(3)黏度

熔剂的黏度与组成的盐类和其温度有关。镁合金熔剂中,希望有一个合适的黏度。黏度低,熔剂的铺开性好,易和镁液分离,发泡剂易于分解;黏度高,熔剂铺开性差,和镁液分离困难。由于缺乏测定高温腐蚀介质黏度的专用仪器,参照熔模精密铸造中浆料的测定方法,用黏度杯漏完时间来评定熔剂高温黏度。黏度杯由铸铁加工而成,壁厚3 mm,容积为100 ml,小孔直径为Ф6mm。测定前把漏斗放在箱式电炉中加热到700 ℃。测定时,取出漏斗放在架子上,把熔融的熔剂倒入杯中,测定其漏完的时间。几种覆盖熔剂的黏度值见表2.1。

(4)铺开性

熔剂撒到镁液表面后很快熔化,在表面张力和“发泡”的作用下自动铺开形成连续的熔剂保护层。覆盖剂的铺开性越好,其对镁液的保护性能也越好,用量也减少。熔剂的铺开性用铺开面积和铺开率两个参数来描述。其测定是在实验室用内径Ф180mm的钢板坩埚熔化15kg镁液,将待测定的溶剂各取50g,在730°时小心放置于镁液液面中央,溶剂很快熔化,用特制的量具测定铺开面积。几种覆盖溶剂的铺开性能见表2.2。

(5)持续保护性

持续保护性指在镁液表面加入一定量的溶剂后,形成的溶剂保护层不老化不下沉,仍对镁液有保护作用的时间。持续保护性的测定是在实验室的7.5kw坩埚内进行的。每炉熔化15kg镁液,镁液熔化后把原先的溶剂撇去,然后撒上200g待测溶剂,分别在750°C和800°C保温,测定其出现氧化或火苗的时间。几种溶剂的测定结果见表2.3。

(6)有害气体的排放量

镁合金熔剂由氯盐、 氟盐所组成 , 使用中会有一定量的氯化氢、 氟化氢、 氯气及粉尘排出,尽可能减少排出的有害气体是衡量熔剂质量的关键之一

2.熔剂保护的缺点

使用保护熔剂熔炼通常会带来以下问题:①氯盐和氟盐高温下易挥发产生某些有毒气体如HCI、Cl2等。②所用熔剂的密度一般较大,如RJ-2熔剂的密度在 2.0 g/cm3以上,大于镁合金的密度。因此,在熔炼过程中熔剂会下沉,需要不断添加熔剂。而且部分熔剂作为熔渣残留在合金液中形成夹杂物,降低合金的力学性能。这也是使用熔剂熔炼后镁合金铸件的常见缺陷。③熔剂挥发的气体如 HCL有可能渗入合金液中,成为材料使用过程中的腐蚀源,加速材料腐蚀,降低使用寿命。

上海交通大学研制出JDMF覆盖剂与JDMJ精炼剂。通过加人发泡剂可使熔剂发泡变成多孔物质,从而降低其密度。发泡剂还能产生惰性气体,使保护方式由单一的熔剂保护变为熔剂与气体复合保护,并减少了有害气体排放。作为开发无污染、高效率的镁合金保护熔剂,熔剂与气体复合保护无疑是一个发展方向。

1、第一压铸网部分资讯内容或者观点来源于互联网,如涉及版权等问题,请通知本站,我们将及时删除相关内容。
2、网友投稿内容及会员言论仅代表个人观点,并不代表本站同意其观点,本站不承担由此引起的法律责任。
3、第一压铸网转载资讯内容,本着为网友提供更多信息之目的,并不意味着认同其观点或证实其内容的真实性。
今日推荐
  全球顶级供应商
0条 [查看全部]  相关评论