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                                                                   鎂合金熔煉方法

根據變形鎂合金的特點，其熔煉工藝裝備大體分兩大類：火焰反射爐和坩堝爐。坩堝爐有電坩堝爐和燃料坩堝爐兩種。電坩堝爐又分工頻坩堝爐和電阻坩堝爐兩種。

在國外基本上是用5-12t火焰爐，或用坩堝爐熔制變形鎂合金。國內既使用大型火焰反射爐，也采用工頻坩堝爐。坩堝爐更有利于提高金屬質量和改善生產條件。

鎂合金熔鑄技術特點

（1）鎂的化學活性很強烈，在熔態下，極易和氧、氮氣及水氣發生化學作用。在熔體表面如不嚴加保護，接近800℃時就很快氧化燃燒。為減少燒損、生產安全以及保證金屬質量，在整個熔鑄過程中，熔體始終需用熔劑加以保護，避免與爐氣和空氣中的氧、氮及水氣接觸。因此，給工藝帶來了許多問題，如大量熔鹽給產品質量、人身健康和安全生產帶來不少麻煩。

（2）除少數組元（元素），如Cd、Zn、Al、Ag、Li等外，其他組元在鎂中的溶解度都非常��；此外，在難熔組元間又易形成高熔點化合物而沉析，因此在工藝上加入很困難。由于鐵難溶于鎂中，故在鎂合金的熔鑄過程中，可使用不加任何涂層的鐵制工具。

（3）在有些鎂合金鑄錠中，易于發生局部晶粒大小懸殊現象。同時晶粒尺寸較大，晶粒形狀易于出現柱狀晶和扇形晶，嚴重影響壓力加工性能和制品的力學性能。因此，對不同合金要采取相應的變質處理方法來細化晶粒，并適當改變晶粒形狀。由于鎂合金晶粒粗化傾向較大，對鎂合金鑄錠晶粒的尺寸大小和形狀原則上不作嚴格要求。

（4）鎂合金的氧化夾雜、熔劑夾渣和氣體溶解度遠比鋁合金多。因此，需要進行凈化處理。目前，在我國多采用熔劑精煉法，有些國家也采用氣體精煉法，并研發了一些新的凈化技術。鎂合金的凈化劑都是沉降型的，這點不同于鋁合金和其他有色金屬，這就給工藝和制品質量帶來許多麻煩。因此，在凈化后需要有充分的靜置時間。在爐底還需另設排渣口，扒底渣的工序亦不容忽視。在整個熔鑄過程中，需要使用大量的熔劑，同時外加大量的化工材料（加入組元和變質處理用），它們的質量好壞，直接影響合金質量，為此，對熔劑和熔鹽應有嚴格要求。

（5）〔H〕對鎂合金也有一定影響。除了能影響含鋯-鎂合金中鋯的溶解度外，當氫含量超過某一限額時（16㎝3/100g鎂），將在鑄錠上出現不同程度的顯微氣孔。因此，對氫含量也不應忽視。

（6）由于鎂合金熱含量較低，當加入高熔點組元或批量較大的化工材料時，將使熔體溫度降低較大。所以，鎂合金的熔煉溫度應比鋁合金高。熔體過熱會使晶粒粗化，而且氧化、氮化及熱裂紋傾向性等，都隨著過熱溫度的提高趨于嚴重。因此，在工藝中應盡力避免熔體過熱。在鎂-鋁系合金中有金屬過熱細化晶粒的效應。但用這種方法細化晶粒將引起其他缺陷，效果不好。同時細化效應時間也是短暫的，熔體停留時間稍長則晶粒又復粗化。

（7）鎂合金遠比鋁合金熔煉工藝復雜，但在研究方面卻比鋁合金差。因此，許多機理問題還有待確證。如熔鹽性質、凈化機理、變質處理等重要工藝，在機理方面許多還只是些假說，有些尚未經確證。

（8）鎂合金的安全技術問題是很重要的。大多數熔鹽都有潮解性，大多數化工材料都有結晶水。在工藝過程中，液態金屬直接見水就產生飛濺性爆炸，務必嚴加注意。此外，有害氣體和粉塵，都應妥善處理。

（9）金屬組元、金屬鎂以及加入的大多數化工材料，多數都是昂貴稀缺的原料。在工藝過程中燒損較大，實收率較低，嚴重影響制品的經濟效果。

（10）為了保證鎂合金制品有高而均勻的性能，對鑄錠的致密度和成分區域偏析也應重視。

（11）鎂合金的熱裂紋傾向較大，因此鑄造時的結晶速度不宜過高。但結晶速度較小時，又將促進金屬中間化合物的形成和發展�？梢�，熱裂紋和金屬中間化合物，二者在工藝上有矛盾，這也是工藝復雜和困難的原因所在。必須全面考慮，適當選擇。但由于鎂合金的彈性模量比鋁合金小得多（鎂的E=45000MPa,鋁的E=72000 MPa）,因此，鎂合金鑄錠的內應力遠小于鋁合金，其冷裂紋傾向性要比鋁合金小得多。