镁合金熔铸工艺特点及典型熔炼工艺

镁合金的熔铸技术的特点（一）1）镁的化学活性很强烈，在熔态下，极易和氧、氮及水气发生化学作用。

在熔体表面如不严加保护，接近800℃时就很快氧化燃烧。

为减少烧损、生产安全以及保证金属质量，在整个熔铸过程中，熔体始终需用熔剂加以保护，避免与炉气和空气中的氧、氮及水气接触。

因此，给工艺带来了许多问题，如大量熔盐给产品质量、人身健康和安全生产带来不少麻烦。

2）除少数组元（元素）如Cd、Zn、Al、Ag、Li等外，其他组元在镁中的溶解度都非常小；此外，在难熔组元间又易形成高熔点化合物而沉析，因此在工艺上加人很困难。

由于铁难溶于镁中，故在镁合金的熔铸过程中，可使用不加任何涂层的铁制工具。

3）在有些镁合金铸锭中，易于发生局部晶粒大小悬殊现象。

同时晶粒尺寸较大，晶粒形状易于出现柱状晶和扇形晶，严重影响压力加工性能和制品的力学性能。

因此，对不同合金要采取相应的变质处理方法来细化晶粒，并适当改变晶粒形状。

近年来，采用电磁搅动液穴中熔体的方法，对晶粒细化有良好的效果。

永磁搅拌法也开始使用。

由于镁合金晶粒粗化倾向较大，对镁合金铸锭晶粒的尺寸大小和形状原则上不作严格要求。

4）镁合金的氧化夹杂、熔剂夹渣和气体溶解度远比铝合金多。

因此，需要进行净化处理。

目前，在我国多采用熔剂精炼法，有些国家也采用气体精炼法，并研发了一些新的净化技术。

镁合金的净化剂都是沉降型的，这点不同于铝合金和其他有色金属，这就给工艺和制品质量带来许多麻烦。

因此，在净化后需要有充分的静置时间。

在炉底还需另设排渣口，扒底渣的工序亦不容忽视。

在整个熔铸过程中，需要使用大量的熔剂，同时外加大量的化工材料（加入组元和变质处理用），它们的质量好坏，直接影响合金质量，为此，对熔剂和熔盐应有严格要求。

(完整版)镁合金压铸工艺镁合金压铸工艺（完整版）概述镁合金压铸是一种常用的金属加工方法，适用于生产各种复杂形状的镁合金零件。

本文档将介绍镁合金压铸工艺的完整过程。

原材料镁合金压铸的原材料主要是镁合金。

镁合金具有低密度、高强度和良好的机械性能，因此在航空航天、汽车和电子等领域得到广泛应用。

模具设计在镁合金压铸过程中，模具起着关键的作用。

合理的模具设计可以确保产品的质量和生产效率。

模具应考虑产品形状、尺寸和冷却系统等因素。

铸造工艺1. 预热模具：在进行镁合金压铸之前，需要将模具进行预热，以提高铸造品质和延长模具寿命。

2. 熔化镁合金：将镁合金加热至熔点，形成液态金属。

3. 液态金属注入模具：将液态镁合金迅速注入预热的模具中，填充模具腔体。

4. 压力施加：通过压铸机施加高压，使液态金属充分填充模具腔体，并确保产品的致密性和表面平整度。

5. 冷却固化：待金属冷却固化后，取出模具中的镁合金零件。

加工和表面处理冷却固化后的镁合金零件需要进行加工和表面处理，以达到设计要求和外观要求。

加工过程可以包括切割、打磨、钻孔等操作。

表面处理可以采用喷涂、阳极氧化等方法。

质量检验镁合金压铸工艺中，质量检验是不可或缺的环节。

质量检验可以包括外观检查、尺寸测量、力学性能测试等。

通过质量检验，可以确保产品达到设计要求和客户需求。

结论镁合金压铸工艺是一种高效的金属加工方法，广泛应用于工业生产中。

合理的工艺设计和严格的质量检验是保证产品质量的关键因素。

希望本文档对了解镁合金压铸工艺的完整过程有所帮助。

参考文献- 张三, 镁合金压铸工艺研究, 《金属加工》, 2018.。

镁铝镁合金铸造镁铝镁合金铸造是一种常见的金属铸造工艺，广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等领域。

本文将详细介绍镁铝镁合金铸造的工艺流程、特点以及应用。

一、镁铝镁合金铸造的工艺流程镁铝镁合金铸造的工艺流程主要包括原料准备、合金熔炼、铸型制备、铸造和后处理等步骤。

1. 原料准备：根据合金配方，准备好所需的镁和铝原料。

2. 合金熔炼：将镁和铝按照一定比例放入熔炼炉中，加热至合金熔点，搅拌均匀，使其成为液态合金。

3. 铸型制备：根据产品的形状和尺寸要求，选择合适的铸型材料，制作出铸型。

4. 铸造：将熔融的镁铝合金倒入铸型中，待冷却凝固后，取出铸件。

5. 后处理：对铸件进行除砂、修整、去毛刺等工序，以提高表面质量和尺寸精度。

1. 优异的物理性能：镁铝镁合金具有优异的强度、硬度和耐热性能，能够满足高强度、高温环境下的使用要求。

2. 良好的耐腐蚀性：镁铝镁合金具有良好的耐腐蚀性，能够在恶劣的环境中长期使用而不受到严重腐蚀。

3. 轻质高强度：相比于传统的铝合金，镁铝镁合金具有更轻的重量和更高的强度，可以减轻产品的重量，并提高整体性能。

4. 易于加工成型：镁铝镁合金具有良好的流动性和可锻性，可以通过铸造、压铸、挤压等加工工艺制造出复杂形状的零部件。

三、镁铝镁合金铸造的应用1. 航空航天领域：镁铝镁合金具有轻质高强度的特点，被广泛应用于航空航天领域的飞机、导弹等部件制造。

2. 汽车制造：镁铝镁合金具有良好的耐腐蚀性和高强度，可以用于汽车零部件的制造，如发动机、车身等。

3. 机械制造：镁铝镁合金的轻质高强度特点使其成为机械制造中的理想材料，可以用于制造各种机械零部件。

4. 电子领域：镁铝镁合金具有良好的导电性能和耐腐蚀性，被广泛应用于电子设备的制造。

总结：镁铝镁合金铸造是一种重要的金属铸造工艺，具有优异的物理性能、良好的耐腐蚀性、轻质高强度等特点。

它在航空航天、汽车制造、机械制造和电子领域等方面都有广泛的应用。

随着科技的进步和工艺的不断改进，镁铝镁合金铸造将在更多领域发挥重要作用，为各行各业的发展做出贡献。

镁合金熔铸工艺特点及典型熔炼工艺 在熔炼镁合金过程中必须有效地防止金属的氧化或燃烧,可以通过在金属熔体表面撒熔剂或无熔剂工艺来实现.通常添加微量的金属铍和钙来提高镁熔体的抗氧化性.熔剂熔炼和无熔剂熔炼是镁合金熔炼与浇注过程的两大类基本工艺.1970年之前,熔炼镁合金主要是采用熔剂熔炼工艺.熔剂能去除镁中杂质并且能在镁合金熔体表面形成一层保护性薄膜,隔绝空气.然而熔剂膜隔绝空气的效果并不十分理想,熔炼过程中氧化燃烧造成的镁损失还是比较大.此外,熔剂熔炼工艺还存在一些问题,一方面容易产生熔剂夹杂,导致铸件力学性能和耐蚀性下降,限制了镁合金的应用;另一方面熔剂与镁合金液反应生成腐蚀性烟气,破坏熔炼设备,恶化工作环境.为了提高熔化过程的安全性和减少镁合金液的氧化,20世纪70年代初出现了无熔剂熔炼工艺,在熔炼炉中采用六氟化硫(SF6)与氮气(N2)或干燥空气的混合保护气体,从而避免液面和空气接触.混合气体中SF6的含量要慎重选择.如果SF6 含量过高,会侵蚀坩锅降低其使用寿命;如果含量过低,则不能有效保护熔体.总的来说,无论是熔剂熔炼还是无熔剂熔炼,只要操作得当,都能较好地生产出优质铸造镁合金. 1熔炼保护工艺 (1)熔剂保护熔炼工艺 将熔体表面与氧气隔绝是安全地进行镁合金熔炼的最基本要求.早期曾尝试采用气体保护系统,但效果并不理想.后来,人们开发了熔剂保护熔炼的工艺.镁合金用熔剂见表7.3.在熔炼过程中,必须避免坩锅中熔融炉料出现"搭桥"现象,将余下的炉料逐渐添加到坩锅内,保持合金熔体液面平稳上升,并将熔剂轻轻撒在熔体表面. 每种镁合金都有各自的专用熔剂,必须严格遵守供应商规定的熔剂使用指南.在熔化过程中,必须防止炉料局部过热.采用熔体氯化工艺熔炼镁合金时,必须采取有效措施收集Cl2.在浇注前,要对熔体仔细撇渣,去氧化物,特别是影响抗蚀性的氯化物.浇注后,通常将硫粉撒在熔体表面以减轻其在凝固过程中的氧化. (2)无熔剂保护工艺 压铸技术中采用熔剂熔炼工艺会带来一些操作上的困难,特别是在热压室压铸中,这种困难更加严重.同时,熔剂夹杂是镁合金铸件最常见的缺陷,严重影响铸件的力学性能和耐蚀性,大大阻碍了镁合金的广泛应用.20世纪70 年代初,无熔剂熔炼工艺的开发成功是镁合金应用领域中的一个重要突破,对镁合金工业的发展有着革命性的意义. 1)气体保护机理 如上所述,纯净的N2,Ar,Ne 等惰性气体虽然能对镁及其合金熔体起到一定的阻燃和保护作用,但效果并不理想.N2易与镁反应,生成Mg3N2 粉状化合物,结构疏松,不能阻止反应的进行.Ar和Ne等惰性气体虽然与Mg不反应,但无法阻止镁的蒸发. 大量试验研究表明,CO2,SO2,SF6 等气体对镁及其合金熔体可以起到良好的保护作用,其中以SF6的效果最佳. 熔体在干燥纯净的CO2中氧化速度很低.高温下CO2与镁的化学反应方程式为 2Mg(L)+CO2=2 MgO(S)+C 反应产物为无定型碳,它可以填充与氧化膜的间隙处,提高熔体表面氧化膜的致密性,此外还能强烈地抑制镁离子透过表面膜的扩散运动,从而抑制镁的氧化. SO2与镁的化学反应方程式为 3Mg(L)+SO2=2 MgO(S)+ MgS(S) 反应产物在熔体表面形成一薄层较致密的MgS/ MgO复合膜,可以抑制镁的氧化.20世纪70年代,SF6的保护效果没有得到认可前,人们广泛采用SO2气体来抑制镁合金的氧化与燃烧. SF6是一种人工制备的无毒气体,相对分子质量为164.1,密度是空气的4倍,发生化学反应可能产生有毒气体,在常温下及其稳定.含SF6的混合气体与镁可以发生一系列的复杂反应. 2Mg(L)+O2=2 MgO(S) 2Mg(L)+O2+SF6=2 MgF2(S)+ SO2+ F2 2MgO(S)+SF6=2 Mg F2(S)+ SO2+ F2 MgF2的致密度高,它与MgO一起可形成连续致密的氧化膜,对熔体起到良好的保护作用.应当注意的是,采用含SF6保护气氛时,一定不能含有水蒸气,否则水分的存在会大大加剧镁的氧化,还会产生有毒的HF气体. 然而,各种气体对镁合金熔体的保护效果可能与合金系有关.M.H.Kim等开展了保护性气体对Mg-Ca系合金熔体氧化特性影响的研究,发现Ar,N2,和CO2三种气体中N2的保护效果最好.流速较小时,CO2与镁合金熔体反应生成的氧化层具有双层多孔性结构,表层富碳,内层富氧,不能抑制Mg-Ca系合金熔体的氧化与燃烧.显然,Kim与其他人的研究结果相悖. 2)SF6保护气氛 目前,人们在镁合金熔炼与生产过程中广泛采用SF6保护气氛.SF6保护气氛是一种非常有效的保护气氛,能显著降低熔炼损耗,在铸锭生产行业和压铸工业中得到普遍应用.实验研究表明,含0.01vol.%SF6的混合气体可有效地保护熔体,但实际操作中,为了补充SF6与熔体反应与泄漏造成的损耗,SF6的浓度要高些.在配置混合气体时,一般应采用多管道,多出口分配,尽量接近液面且分配均匀,并且需要定期检查管道是否堵塞和腐蚀.采用SF6保护气氛熔炼合金时,应尽可能提高浇注温度,熔体液面高度和给料速度的稳定性,以避免破坏液面上方SF6气体的浓度.此外要注意保护气体与坩锅发生反应,否则反应产物(FeF3,Fe2O3)将与镁发生剧烈反应. SF6保护气氛主要有两种,一种时干燥空气与SF6的混合物,另一种时干燥空气与CO2 和SF6的混合物.SF6保护气氛中SF6浓度较低(1.7～2)vol.%,且无毒无味.压铸温度比较低,且金属熔体密封性好,SF6浓度较低的空气混合物就可以提供保护(通常小于0.25 vol%).在熔剂熔炼工艺中,细小的金属颗粒会陷入坩锅底部的熔渣中而难以回收,因而熔体损耗较高.在无熔剂工艺中,由于没熔剂,坩锅底部熔渣量大大减少,从而熔体损耗相对较低. 由于在镁合金熔炼温度下SF6会缓慢分解和与其他元素发生反应生成SO2,HF和SF4等有毒气体,在815℃还会产生剧毒的S2F10,但S2F10在300～350℃会分解出SF6和SF4,因此镁合金的熔炼温度一般不超过800℃.SF6浓度低于0.4 vol.%的保护气氛便能对镁合金熔体提供有效保护,因而产生的有毒气体可以忽略.表7.12列出了SF6气体的技术要求.SF6价格高且存在潜在的温室效应,因而要尽量控制SF6的排放量.保护性气氛中SF6的浓度不容许超过2vol.%,否则会引起坩锅损耗.特别是在高温下,SF6浓度超过某一特定的体积分数时,坩锅内可能发生剧烈反应甚至爆炸,因此必须对混合气体中SF6浓度进行严格控制.此外,带盖的坩锅不能采用纯SF6气氛进行保护.SF6是影响镁合金寿命周期指标(LCA)的主要因素,也是制约镁合金成为21世纪绿色材料的关键因素.2000年,国际镁协会(IMA)呼吁镁界人士重视开发保护性气体以代替SF6.1.3.1 熔化工具及原料的准备新坩埚在使用前须经没有渗透及X射线检验，证明无渗漏及影响使用的缺陷后方可使用。

镁合金熔铸工艺特点及典型熔炼工艺在熔炼镁合金过程中必须有效地防止金属的氧化或燃烧,可以通过在金属熔体表面撒熔剂或无熔剂工艺来实现.通常添加微量的金属铍和钙来提高镁熔体的抗氧化性.熔剂熔炼和无熔剂熔炼是镁合金熔炼与浇注过程的两大类基本工艺.1970年之前,熔炼镁合金主要是采用熔剂熔炼工艺.熔剂能去除镁中杂质并且能在镁合金熔体表面形成一层保护性薄膜,隔绝空气.然而熔剂膜隔绝空气的效果并不十分理想,熔炼过程中氧化燃烧造成的镁损失还是比较大.此外,熔剂熔炼工艺还存在一些问题,一方面容易产生熔剂夹杂,导致铸件力学性能和耐蚀性下降,限制了镁合金的应用;另一方面熔剂与镁合金液反应生成腐蚀性烟气,破坏熔炼设备,恶化工作环境.为了提高熔化过程的安全性和减少镁合金液的氧化,20世纪70年代初出现了无熔剂熔炼工艺,在熔炼炉中采用六氟化硫(SF6)与氮气(N2)或干燥空气的混合保护气体,从而避免液面和空气接触.混合气体中SF6的含量要慎重选择.如果SF6 含量过高,会侵蚀坩锅降低其使用寿命;如果含量过低,则不能有效保护熔体.总的来说,无论是熔剂熔炼还是无熔剂熔炼,只要操作得当,都能较好地生产出优质铸造镁合金.1熔炼保护工艺(1)熔剂保护熔炼工艺将熔体表面与氧气隔绝是安全地进行镁合金熔炼的最基本要求.早期曾尝试采用气体保护系统,但效果并不理想.后来,人们开发了熔剂保护熔炼的工艺.镁合金用熔剂见表7.3.在熔炼过程中,必须避免坩锅中熔融炉料出现"搭桥"现象,将余下的炉料逐渐添加到坩锅内,保持合金熔体液面平稳上升,并将熔剂轻轻撒在熔体表面.每种镁合金都有各自的专用熔剂,必须严格遵守供应商规定的熔剂使用指南.在熔化过程中,必须防止炉料局部过热.采用熔体氯化工艺熔炼镁合金时,必须采取有效措施收集Cl2.在浇注前,要对熔体仔细撇渣,去氧化物,特别是影响抗蚀性的氯化物.浇注后,通常将硫粉撒在熔体表面以减轻其在凝固过程中的氧化.(2)无熔剂保护工艺压铸技术中采用熔剂熔炼工艺会带来一些操作上的困难,特别是在热压室压铸中,这种困难更加严重.同时,熔剂夹杂是镁合金铸件最常见的缺陷,严重影响铸件的力学性能和耐蚀性,大大阻碍了镁合金的广泛应用.20世纪70 年代初,无熔剂熔炼工艺的开发成功是镁合金应用领域中的一个重要突破,对镁合金工业的发展有着革命性的意义.1)气体保护机理如上所述,纯净的N2,Ar,Ne 等惰性气体虽然能对镁及其合金熔体起到一定的阻燃和保护作用,但效果并不理想.N2易与镁反应,生成Mg3N2 粉状化合物,结构疏松,不能阻止反应的进行.Ar和Ne等惰性气体虽然与Mg不反应,但无法阻止镁的蒸发.大量试验研究表明,CO2,SO2,SF6 等气体对镁及其合金熔体可以起到良好的保护作用,其中以SF6的效果最佳.熔体在干燥纯净的CO2中氧化速度很低.高温下CO2与镁的化学反应方程式为2Mg(L)+CO2=2 MgO(S)+C反应产物为无定型碳,它可以填充与氧化膜的间隙处,提高熔体表面氧化膜的致密性,此外还能强烈地抑制镁离子透过表面膜的扩散运动,从而抑制镁的氧化.SO2与镁的化学反应方程式为3Mg(L)+SO2=2 MgO(S)+ MgS(S)反应产物在熔体表面形成一薄层较致密的MgS/ MgO复合膜,可以抑制镁的氧化.20世纪70年代,SF6的保护效果没有得到认可前,人们广泛采用SO2气体来抑制镁合金的氧化与燃烧.SF6是一种人工制备的无毒气体,相对分子质量为164.1,密度是空气的4倍,发生化学反应可能产生有毒气体,在常温下及其稳定.含SF6的混合气体与镁可以发生一系列的复杂反应.2Mg(L)+O2=2 MgO(S)2Mg(L)+O2+SF6=2 MgF2(S)+ SO2+ F22MgO(S)+SF6=2 Mg F2(S)+ SO2+ F2MgF2的致密度高,它与MgO一起可形成连续致密的氧化膜,对熔体起到良好的保护作用.应当注意的是,采用含SF6保护气氛时,一定不能含有水蒸气,否则水分的存在会大大加剧镁的氧化,还会产生有毒的HF气体.然而,各种气体对镁合金熔体的保护效果可能与合金系有关.M.H.Kim等开展了保护性气体对Mg-Ca系合金熔体氧化特性影响的研究,发现Ar,N2,和CO2三种气体中N2的保护效果最好.流速较小时,CO2与镁合金熔体反应生成的氧化层具有双层多孔性结构,表层富碳,内层富氧,不能抑制Mg-Ca系合金熔体的氧化与燃烧.显然,Kim与其他人的研究结果相悖.2)SF6保护气氛目前,人们在镁合金熔炼与生产过程中广泛采用SF6保护气氛.SF6保护气氛是一种非常有效的保护气氛,能显著降低熔炼损耗,在铸锭生产行业和压铸工业中得到普遍应用.实验研究表明,含0.01vol.%SF6的混合气体可有效地保护熔体,但实际操作中,为了补充SF6与熔体反应与泄漏造成的损耗,SF6的浓度要高些.在配置混合气体时,一般应采用多管道,多出口分配,尽量接近液面且分配均匀,并且需要定期检查管道是否堵塞和腐蚀.采用SF6保护气氛熔炼合金时,应尽可能提高浇注温度,熔体液面高度和给料速度的稳定性,以避免破坏液面上方SF6气体的浓度.此外要注意保护气体与坩锅发生反应,否则反应产物(FeF3,Fe2O3)将与镁发生剧烈反应.SF6保护气氛主要有两种,一种时干燥空气与SF6的混合物,另一种时干燥空气与CO2 和SF6的混合物.SF6保护气氛中SF6浓度较低(1.7～2)vol.%,且无毒无味.压铸温度比较低,且金属熔体密封性好,SF6浓度较低的空气混合物就可以提供保护(通常小于0.25 vol%).在熔剂熔炼工艺中,细小的金属颗粒会陷入坩锅底部的熔渣中而难以回收,因而熔体损耗较高.在无熔剂工艺中,由于没熔剂,坩锅底部熔渣量大大减少,从而熔体损耗相对较低.由于在镁合金熔炼温度下SF6会缓慢分解和与其他元素发生反应生成SO2,HF和SF4等有毒气体,在815℃还会产生剧毒的S2F10,但S2F10在300～350℃会分解出SF6和SF4,因此镁合金的熔炼温度一般不超过800℃.SF6浓度低于0.4 vol.%的保护气氛便能对镁合金熔体提供有效保护,因而产生的有毒气体可以忽略.表7.12列出了SF6气体的技术要求.SF6价格高且存在潜在的温室效应,因而要尽量控制SF6的排放量.保护性气氛中SF6的浓度不容许超过2vol.%,否则会引起坩锅损耗.特别是在高温下,SF6浓度超过某一特定的体积分数时,坩锅内可能发生剧烈反应甚至爆炸,因此必须对混合气体中SF6浓度进行严格控制.此外,带盖的坩锅不能采用纯SF6气氛进行保护.SF6是影响镁合金寿命周期指标(LCA)的主要因素,也是制约镁合金成为21世纪绿色材料的关键因素.2000年,国际镁协会(IMA)呼吁镁界人士重视开发保护性气体以代替SF6.1.3.1 熔化工具及原料的准备新坩埚在使用前须经没有渗透及X射线检验，证明无渗漏及影响使用的缺陷后方可使用。

镁合金熔炼工艺流程
朋友！今天跟您唠唠镁合金熔炼这档子事儿。

先说说这镁合金熔炼啊，那可真是个技术活！想当年我刚开始接触的时候，哇，那叫一个懵圈！
咱先准备好原料，这原料可得精挑细选，就像选对象一样，不能马虎！我记得有一次，我不小心选了一批不太好的原料，唉，那结果惨不忍睹啊！
然后就是加热环节啦。

这加热可讲究火候，火大了不行，火小了也不行。

我刚开始老是掌握不好，急得我直跺脚！嗯...后来慢慢摸索才找到窍门。

熔炼的时候还得注意搅拌，搅拌均匀了，这合金的质量才有保障。

有一回我搅拌得不够均匀，出来的成品那叫一个糟糕，被师傅狠狠骂了一顿，现在想起来都还觉得脸上发烫呢！
对了，还有个关键的点，就是要控制好熔炼的环境，不能有杂质混进去。

我听说啊，有个同行不小心让杂质进去了，那损失可大了去了！
我这又扯远啦！接着说，熔炼完成后，得快速冷却。

这一步要是慢了，可就影响性能啦。

您要是在操作过程中有啥不懂的，随时来问我，咱一起探讨探讨！说不定您能发现比我更好的方法呢！
怎么样，朋友，我讲得还算清楚不？。

镁合金熔化工艺设备：压铸工厂内，一套典型的溶化设备包括下列项目：1、可将镁锭预热到150O C以上的预热熔炉；2、加锭到熔化炉中的设备；3、一个熔化系统；4、熔炉的坩埚为中碳钢，外包一层耐热钢；5、料液的传输采用电加热的不含镍耐热钢管完成；6、将料液加入压铸机内可通过下列各设备进行，如手动给汤、虹吸管、气泵、活塞泵、电磁泵等；7、熔炉上配有盖子，上面有必需的温度测量、液面控制、输料管、给汤泵、保护气体系统，以及用来检查及清洁熔炉的开口。

镁合金的熔化前准备工作：压铸界的朋友都知道，熔融金属接触到或与水混合时，不论何种金属，水立即变成蒸汽，引起所谓的井喷式爆炸。

镁不仅与水反应，同时产生热量和氢气，根据水量的多少，反应还可以引起氢气爆炸，导致严重灾难，因此，必须小心让镁锭干燥和注意可能与熔融镁发生接触的物品，压铸时保持干燥。

为此，镁锭在未预热到150O C前，切不可放入熔融的镁合金中。

毫不夸张地说，以下讲到的压铸处理中的安全问题，完全取决于水清除的控制情况。

镁合金的预热温度为150 –350O C，水的沸点为100O C，所以最低为150O C，随着温度的升高，镁合金的化学性质越来越活跃，很容易发生化学变化（氧化）。

当镁合金加热到350O C 时，应加保护气体保护。

镁合金熔炉：镁合金可在用电热丝、油或气加热的熔炉中溶化。

因气价低廉，美国普遍使用气热炉。

然而，因为气热炉上垢块会导致坩埚磨损及水气形成的弊端，正大量使用电热炉。

在欧洲，电热炉占主导地位。

电热炉操作简单，能精确控制温度。

在熔炉内部和发热元件附近都安装了热电炉来防止过度加热。

一、新开炉装料1、现在镁合金主要有AZ91D、AM60B、AM50A、AS41B等种类，以AZ91D镁合金料为常用，镁合金锭一般规格为4-12公斤/锭，这里以每锭7公斤的AZ91D压铸镁合金料为例，介绍新开炉装料的方法。

首先取30块干燥的镁合金锭料，其中15块料以1/3、2/3的比例切开，另外15块料以1/2的比例切开。

铸造镁合金的熔炼技术1、铸造镁合金液的阻燃技术1.1 熔剂保护法利用低熔点的化合物在较低的温度下熔化成液态，在镁合金液面铺开，因阻止镁液与空气接触从而起到保护作用。

现在普遍使用的熔剂由无水光卤石(MgCI2—KC)为主，添加一些氟化物、氯化物组成。

该剂使用较方便，生产成本低，保护使用效果好，适合于中小企业的生产特点。

但是，该剂使用前要重新脱水，使用时会释放出呛人的气味。

由于熔剂的密度较大会逐渐下沉，需要不断添加。

使用过程中释放出大量有害气体，污染环境、腐蚀厂房严重。

因此，研究新型的覆盖、精炼效果好且无公害的镁合金熔剂是一项重要课题。

1.2气体保护法气体保护法是在镁合金液的表面覆盖一层惰性气体或者能与镁反应生成致密氧化膜的气体，从而隔绝空气中的氧，采用的主要保护气体是SF6、S02、CO2、Ar、N2等。

为了进一步提高保护作用和减少较贵的SF6气体的用量，国外一般在SF6气体中混合空气或其他干燥气体如CO：混合气体保护效果好，但是存在以下问题：1)污染环境，SF6会产生S02、SF4等有毒气体，SF6对全球变的作用是CO2的24900倍；2)设备复杂，需要复杂的混气装置和密封装置；3)腐蚀设备，显著降低坩埚使用寿命。

1.3 合金化法过去人们采用在镁合金中添加铍元素来提高镁合金的阻燃性能，但铍的毒性较大，且加入量过高会引起晶粒粗化和增加热裂倾向，因此受到添加量的限制。

日本学者研究认为，添加一定量的钙能明显提高镁合金的着火点温度，但是存在着加入量过高，且严重恶化镁合金的力学性能。

同时加入钙和锆具有阻燃效果。

国内研究认为，在镁合金AZ91D中加入稀土铈可有效提高镁合金的起燃温度。

2、镁合金熔体的变质处理技术镁合金熔炼变质的目的是改变镁合金的组织形态，该工艺对合金的晶粒大小和力学性能有较大的影响，且对镁液中的氧化夹杂亦有一定影响。

研究表明，对于不含Al的镁合金，采用锆进行变质处理具有很好的晶粒细化效果，作用原理是Zr发生包晶反应，促进晶粒细化。

现代铸造镁合金及其熔炼技术1 镁及其合金的应用目前，在世界范围内得到开发和应用的材料中，镁及其合金材料因具有密度小及可回收利用等多方面的优点而格外引人注目。

与地球地壳中其他金属元素的含量相比，镁元素在地球地壳中的含量仅在铝、铁之后，位居第三，约占地壳质量的2.7％。

同时，占地球表面积70％的海洋也是一个天然的镁资源宝库，据预算，每立方米海水中约含有1.3Kg的镁，仅死海一处的镁，若能得到全部的开发，就可供人类使用22000年。

此外，镁合金作为最轻质商用金属工程材料，因其具有密度小、比强度和比刚度高、阻尼减振降燥能力强、液态成型性能优越、能屏蔽电磁辐射和易于回收利用等一系列符合“21世纪绿色结构材料”的特征，使其特别适合在汽车、摩托车等交通工具和计算机、通讯、仪器仪表、家电、轻工、军事等领域的应用。

也正是看到镁及其合金材料表现出的这些优异特性和其具有的潜在价值，所以自1808年金属镁被发现后，人们就从未停止过镁的开发和应用，只不过在最初的一百多年里，由于镁价格和技术两大瓶颈问题，加之铝的使用而推迟了镁的广泛应用。

但20世纪80年代以来，随着两大瓶颈问题的突破，镁及其合金材料的开发应用呈现高速增长态势。

截止2000年，世界镁的产量就已达42万～64万吨/年（含再生镁），而镁合金在汽车等运载机械上的应用也以每年15％的速度快速增长，远远高于其他金属材料，可以说这在近代工程技术材料的应用中是前所未有的。

因此，大力进行镁及其合金材料的开发和应用对于现实人类的可持续发展必将产生重要而深远的影响。

中国是世界上镁资源最丰富的国家，菱镁矿探明储量约占世界的1/4，具有发展镁产业的先天性基础条件。

此外，中国不但是一个摩托车生产、消费和出口大国，也是一个潜在的汽车生产和消费大国，镁及镁合金产品的市场应用前景广阔。

但目前中国镁及镁合金产业的发展与国外相比还存在较大的差距，资源优势没有很好地转化为技术优势和经济优势。

因此，大力发展镁及镁合金产业对于中国的可持续发展将具有非常重要的战略意义。

铸造镁合金一、前言铸造镁合金是一种广泛应用于航空、汽车等领域的轻质高强材料，其具有优良的力学性能和耐腐蚀性能。

本文将从铸造镁合金的材料特性、制备工艺、应用领域等方面进行详细介绍。

二、铸造镁合金的材料特性1. 轻质高强铸造镁合金具有极低的密度和高强度，其密度仅为铝的2/3，钢的1/4，但其比强度却超过了许多传统材料。

这使得铸造镁合金成为制造轻量化零部件的理想选择。

2. 良好的耐腐蚀性能由于镁本身就具有良好的耐腐蚀性能，在制备过程中添加适量的稀土元素可以进一步提高其耐腐蚀性能。

因此，铸造镁合金在汽车、航空等领域中被广泛应用。

3. 优异的机械性能铸造镁合金具有优异的机械性能，如高比强度、高刚度和良好的抗拉伸性能。

这些性能使得铸造镁合金在制造高强度零部件时具有很大的优势。

三、铸造镁合金的制备工艺1. 原料准备铸造镁合金的原料主要包括镁、稀土元素和其他添加剂。

其中，稀土元素是一种重要的添加剂，可以提高铸造镁合金的力学性能和耐腐蚀性能。

2. 熔炼将原料放入熔炉中进行熔炼，通过恰当的温度控制和搅拌来保证原料充分混合。

在熔炼过程中，需要注意控制氧化物和杂质的含量，以保证最终产品的质量。

3. 铸造将熔融的铸造镁合金倒入预先准备好的铸型中进行冷却。

在冷却过程中，需要注意控制温度和冷却速率，以避免产生缺陷或变形等问题。

4. 后处理对于已经完成铸造的铸造镁合金件，在后处理过程中需要进行去毛刺、修整、表面处理等工艺，以达到最终要求。

四、应用领域1. 航空航天领域铸造镁合金在航空航天领域中被广泛应用，如制造飞机发动机零部件、导弹外壳等。

2. 汽车工业汽车工业是铸造镁合金的主要应用领域之一。

铸造镁合金可以用于制造汽车引擎、变速箱、底盘等零部件，具有轻量化和节能的优势。

3. 电子行业铸造镁合金还可以用于制造电子产品，如笔记本电脑外壳、手机外壳等。

其轻量化的特性使得电子产品更加便携和易于携带。

五、结语总之，铸造镁合金是一种具有广泛应用前景的材料。

镁合金的熔铸技术特点一、纯镁的性质镁为密排六方结构。

熔点648.9℃，25℃时晶格常数为：a=0.3202nm，c=0.5199nm；c/a=1.6237。

密度低，常用结构材料中最轻的金属：（1）20℃时密度1.738g/cm3。

（2）体积热容比其他金属都低：（3）20℃时的体积热容为1781 J/(dm3·K)，镁及其合金是加热升温与散热降温都比其他金属快。

（4）化学活性高：潮湿大气、海水、无机酸及其盐类、有机酸、甲醇等介质中均会引起剧烈的腐蚀。

干燥大气、碳酸盐、氟化物、铬酸盐、氢氧化钠溶液、苯、四氯化碳、汽油、煤油及不含水和酸的润滑油中很稳定。

室温下，镁表面与大气中氧作用，形成氧化镁薄膜，但薄膜较脆，也不像氧化铝薄膜那样致密，故其耐蚀性很差。

（5）室温强度低、塑性差：纯镁单晶体临界切应力为4.8MPa左右，其多晶体的强度和硬度很低，不能直接用做结构材料。

二、镁合金纯镁中加入Al、Zn、Mn、Zr及稀土等元素，制成镁合金。

Mg-Mn 系、Mg-Al-Zn 系、Mg-Zn-Zr系和Mg-RE-Zr系等合金系。

分为变形镁合金和铸造镁合金。

铸造镁合金：ZM＋顺序号表示。

ZM1、ZM2、ZM7、ZM8：Mg-Al-Zn 系ZM5：Mg-Zn-Zr系：较高的强度，良好的塑性和铸造工艺性能，耐热性较差，主要用于制造150℃以下工作的飞机、导弹、发动机中承受较高载荷的结构件或壳体。

ZM3、ZM4和ZM6：Mg-RE-Zr系。

良好铸造性能、常温强度和塑性较低、耐热性较高，主要用于制造250℃以下工作的高气密零件。

Mg-Li系合金是一种新型的镁合金，它密度小，强度高，塑性、韧性好，焊接性好，缺口敏感性低，在航空、航天工业中具有良好的应用前景。

铸造和变形镁合金均可进行退火(T2)、时效(T1)、淬火(T4)和人工时效（T6，T61)，规范和应用范围与铸造铝合金基本相同，只是镁合金的扩散速度，淬火敏感性低。

镁合金熔炼原理与工艺1. 镁合金熔液与周围介质的作用1.1 镁与氧的作用镁与氧的亲和力要比铝与氧的亲和力大，通常金属与氧的亲和力可由它们的氧化物生成热和分解压来判断。

氧化物的生成热越大，分解压越小，则与氧的亲和力就越强。

镁与1g原子氧相比和时，放出598J的热，而铝放出531J的热。

镁和铝的另一区别是，没被氧化后表面形成疏松的氧化膜，其致密度系数α=0.79（Al2O3的α=1.28），这种不致密的表面膜，不能阻碍反应物质的通过，使氧化得以不断进行，其氧化动力学曲线呈直线式，而不是抛物线式，可见氧化速率与时间无关，氧化过程完全由反应界面所控制。

镁的氧化与温度关系很密切，温度较低时，镁的氧化速率不大；温度高于500℃，氧化速率加快；当温度超过熔点650℃时，其氧化速率急剧增加，一旦遇氧就会发生激烈的氧化而燃烧，放出大量的热。

反应生成的氧化镁绝热性能很好，使反应界面所产生的热不能及时的向外扩散，进而提高了界面上的温度，这样恶性循环必然会加速镁的氧化，燃烧反应更加剧烈。

反应界面的温度越来越高，甚至可达2850℃，远高于镁的沸点（1107℃）引起镁熔液大量气化，甚至导致发生爆炸。

在金属中添加微量的金属铍（w（Be）=0.002%~0.01%）,可提高镁熔液的抗氧化性能。

由于铍是镁的表面活性元素，富集于镁熔液表面，致使表面含铍量约为合金中含铍量的10倍，并优先氧化，氧化铍的致密度系数α=1.71，故氧化铍充填于氧化镁膜的孔隙中，形成致密的复合氧化膜。

但铍的加入量不易过多，过多会引起晶粒粗化，降低力学性能，并加大热裂倾向。

当温度高于750℃时，铍对镁的抗氧化作用大为降低。

而镁合金的熔炼温度一般均高于750℃，因此用铍防止镁合金氧化仅是一种辅助措施。

1.1.1 镁与水的作用镁无论是固态还是液态均能与水发生反应，其反应方程式见（1-1）和式（1-2）。

在室温下，反应速度缓慢，随着温度升高，反应速度加快，并且Mg（OH）2会分解为水及MgO，高温时只发生式（1-1）的反应。