镁合金熔炼原理与工艺.docx

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镁合金熔炼原理与工艺

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。

在相同条件下，镁与水之间的反应，要比镁与氧之间的反应更加激烈。

Mg+H2O=MgO+H2↑+Q（1-1）

Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑+Q（1-2）

当熔融镁与水接触时，不仅因生成氧化镁放出大量的热，而且反应产物氢与周围大气中的氧迅速作用生成生成水，水又受热急剧气话膨胀，结果导致猛烈的爆炸，引起镁熔液的剧烈燃烧与飞溅。

所以，熔炼镁合金时，与熔液相接处的炉料、工具、熔剂等均应干燥。

镁与水的反应也是镁熔液中氢的主要来源，它与镁合金铸件的主要缺陷—缩松的产生有密切关系。

1.1.2镁与氮气的作用

镁与N2发生式（1-3）的反应。

在室温下反应速度极慢，当镁处于液态时，反应速度加快，温度高于1000℃时，反应很激烈。

不过此反应比Mg-O、Mg-H2O反应要缓慢的多。

反应产物Mg3N2系粉状化合物，不能阻止式（1-3）反应继续进行，同时Mg3N2膜也不能防止镁的蒸发，所以氮气不能阻止镁熔液的氧化和燃烧。

3Mg+N2=Mg3N2（1-3）

1.1.3镁与氩、氦、氖等惰性气体的作用

氩、氦、氖等惰性气体均不与镁发生化学反应，可防止镁熔液的燃烧。

但在这些气氛中，镁熔液不能生成防护性的表面膜，故不能阻止镁的蒸发，而镁在熔点以上有较高的蒸汽压。

1.1.4镁与某些防护性气体的作用

1.镁与CO2的作用

一般认为CO2与镁在高温下产生式（1-4）的反应。

2Mg+CO2=2MgO+C（无定型）

试验表明，处于各种温度下的镁，在干燥、纯净的CO2中，其氧化速率均很低，这与表面膜中出现了无定型碳密切相关。

这种无定型碳存在与氧化膜的孔隙中，提高了镁表面的膜致密度系数，使α=1.03~1.05.带正电荷的无定型碳，还能强烈的抑制镁离子（Mg2+）透过表面膜的扩散运动，故也能抑制镁的氧化。

在干燥、纯净的CO2中，在700℃左右镁熔液表面形成晶莹的有金属色泽的薄膜，此膜具有一定的塑性，但随着温度的升高，表面膜逐渐变厚，变硬，致密度逐渐降低，所后发生开裂，失去了保护作用，镁开始燃烧。

此外，CO2含有混合空气或水气时，CO2的防护性将下降。

2.镁与二氧化硫的作用

SO2对镁熔液也有一定的防护作用。

SO2与镁熔液发生式（1-5）和式（1-6）的反应，并在镁熔液表面生成很薄而致密的带有金属色泽的MgS·MgO复合表面膜，可抑制镁的氧化。

当SO2从气氛中消失时，该表面膜就会破裂，镁熔液即发生燃烧，如果温度高于750℃此时膜也将破裂，起不到保护的作用，相反SO2将与镁熔液发生剧烈反应生成大量硫化物夹杂。

国外有资料报道，在SO2气氛下熔炼镁，若在熔液表面上出现“菜花头”状的燃点时，有可能发生爆炸。

用SO2作防护性气氛曾发生过爆炸事故，现在很少用。

3Mg+SO2=2MgO+MgS（1-5）

2Mg+SO2=2MgO+S（1-6）

MgS+4SO2+4MgO+4O2=5MgSO4（1-7）

3.镁与六氟化硫的作用

目前国内外在熔炼镁合金中越来越多地使用SF6气体来防止镁熔液的氧化燃烧。

SF6是一种无色、无味、无毒的气体，相对分子质量为146.1，比空气中4倍。

从分子结构看，一个硫原子被6个氟原子紧紧包围，具有化学惰性结构，在常温下及其稳定。

通常将SF6气体加高压后变成液态，储存与专用的耐高压瓶中备用。

温度较高时（500℃），SF6将会将会发生分解，生成有毒的低氟化合物S2F10、SF4等。

但在生产条件下的含量不大于保护气体总体积的1/1000，这些氟化物均在安全允许值内。

由X射线衍射分析证明，在高温时，SF6与镁发生化学作用，表面膜中有MgF2生成。

是疏松的MgO膜转变为有MgO+组成的连续、致密的混合膜。

因而含SF6的气氛有防止镁熔液氧化燃烧的作用。

SF6与镁所发生的可能化学反应如下：

2SF6=2SF4+nF+（1-n/2）F2

Mg+2F=MgF2

Mg+F2=MgF2

氧化增重实验证明：

SF6对镁熔液的防燃烧作用与其含量有关，空气中SF6含量过低（体积分数小于0.01%）或过高（体积分数大于1%），镁的氧化曲线均属直线型，无防护作用。

当SF6的体积分数处于0.01%~1%之间，氧化增重曲线呈抛物线型，有防护作用。

保护气氛中SF6的体积分数大于1%时，不仅镁的抗氧化效果下降，而且气氛对设备还具有严重的腐蚀作用。

实验表明，体积分数为0.01%的SF6含量就可有效保护镁合金熔液，但实际应用的含量要大，这主要是因为SF6与镁液反应和泄露的损失所致。

随着输入量的增加，液面上方SF6含量也增加，所消耗的SF6量也增加，因而镁合金熔炼装置必须要有效地密封，这样才有可能将SF6含量控制在一定的水平。

SF6防止镁熔液的氧化作用也受温度的影响。

实验证明，温度升高，镁的氧化倾向加大，SF6含量也应相应的增加，见表1-1.所以SF6混合保护气体的组分和含量的优化是保护系统设计和控制关键。

合金的元素对SF6空气的防护作用也有一定影响。

如含铝的合金AZ91，其氧化倾向比纯镁低，含锌、锆合金的氧化倾下更小；而含稀土的合金，其氧化倾向比纯镁的还要高。

一些研究结果表明，当温度高于705℃时，混合通入一定量的CO2有助于提高保护的效果。

见表1-2.

表1-1通入镁合金熔液表面最小的SF6含量的推荐值

温度/℃

σ（SF6）（无搅拌）%

σ（SF6）（有搅拌）%

655

0.02

0.04

750

0.03

0.08

760

0.04

0.12

780

0.05

0.85

810

0.06

1.00

表1-2不同温度下保护型混合气体中的最佳成分

温度/℃

混合气体的推荐成分（体积分数，%）

保护效果

650~705

Air+（0.04~0.2）SF6

非常好

650~705

75Air+25CO2+0.2SF6

非常好

705~760

50Air+50CO2+0.3SF6

非常好

防护作用还受气氛干燥程度的影响，镁熔液在潮湿的SF6气氛中，要比在干燥的气氛中氧化严重，水的存在极大地加剧镁的氧化。

尤其是在CO2+SF6的气氛中，如含有一定的水分，镁便有燃烧的可能，而干燥的CO2+SF6（SF6的体积约占总体积的1%）气氛中，其防氧化性比空气+SF6混合保护气氛的效果要好的多，而且几乎不随合金种类和温度而发生大的变化。

气氛中的水分能促使产生有毒的HF，并使镁的高温氧化加剧。

因此有必要在生产中设置气体干燥设备。

综上所述，CO2、SO2、SF6等气体在不同条件下对镁熔液具有不同的保护效果，主要是生成了不同的表面膜。

其次，这些气体的密度大于空气，在一定程度上起到了隔绝Mg-O反应的作用。

同时也减弱了镁熔液对水气的敏感性。

其中以SF6防燃效果最佳，欧美等过已将SF6气体作为防护剂，用于镁合金压铸、连续铸锭及浇注铸件等。

但由于SF6具有很强的“温室效应”，为CO2的23900倍。

为此国际镁业协会与挪威科技大学合作正在研究和开发新的保护气体以替代SF6，初步发现C2H2F4、C4F9OCH3具有与SF6相近的保护作用。

1.1.6镁与熔剂的作用

为防止镁熔液的氧化燃烧，生产中一直采用在熔剂层保护下的熔炼。

镁合金熔剂有两种作用：

①覆盖作用，熔融的熔剂借助表面张力的作用，在镁熔液表面形成一连续、完整的覆盖层，隔绝空气，阻止Mg-O2、Mg-H2O反应，彻底防止了镁的氧化，也能扑灭镁的燃烧。

②精炼作用，熔融的熔剂对非金属夹杂物具有良好的润湿，吸附能力，并利用熔剂与金属的密度差，把金属夹杂物随同熔剂自熔液中排除。

镁或镁合金熔剂的性质应当具有：

①熔点低于纯镁或镁合金的熔点。

②有足够高的液体流动性和表面张力，以便在熔融的金属上造成连续的覆盖膜。

③有粘滞性，以便熔剂能够在合金的浇铸温度与金属分离，防止熔剂进入铸型中。

④有润湿坩埚壁和炉底的能力。

⑤有精练的能力，即从合金液中除掉非金属夹杂物的能力。

⑥在约700~800℃时，密度要大于合金的密度，以保证熔剂的质点由合金液中沉淀下来。

⑦不与镁及合金的其他组份起化学反应。

⑧不与炉子材料起化学反应。

表1.3是几种熔化镁的保护熔剂的成分配比。

镁合金熔剂主要由MgCl2、KCl、CaF2、BaCl2等氯盐，氟盐的混合物组成。

熔剂中采用碱金属和碱土金属的卤化物是因为他们的化学稳定性高。

几种盐按一定比例混合，使熔剂的熔点、密度、粘度及表面性能均能较好地满足使用要求。

表1-3熔化镁的几种保护熔剂的成分比例

编号

主要成分（质量分数%）

杂质含量（质量分数%）≤

用途

MgCl2

KCl

NaCl

CaCl2

CaF2

BaCl2

MgO

NaCl+CaCl2

不溶物

MgO

H2O

RJ-1

40~46

34~40

-

-

-

-

-

7

1.5

1.5

2

洗涤熔炼和浇铸工具

RJ-2

38~46

32~40

3~5

5.5~8.5

8

1.5

1.5

3

ZM-1合金覆盖和精炼剂

RJ-3

34~40

25~36

15~20

5~8

7~10

8

-

-

3

ZM-1合金覆盖和精炼剂

RJ-4

32~38

32~36

8~10

-

-

8

1.5

1.5

3

ZM-1合金覆盖和精炼剂

RJ-5

24~30

20~26

13~15

12~16

8

1.5

1.5

2

ZM-1、ZM-3精炼覆盖剂

RJ-6

54~56

1.5~2.5

2.7~2.9

28~31

8

1.5

1.5

2

ZM-3精炼覆盖剂

光卤石

44~52

36~46

-

-

14~16

7

1.5

2

2

洗涤熔炼和浇铸工具

镁合金熔剂的主要成分是MgCl2，它对镁熔液具有良好的覆盖作用及一定的精炼能力。

MgCl2的熔点为708℃，易与其他盐混合形成低盐类混合物。

如无水光卤石（w（MgCl2）=44%~46%），其熔点仅为400~480℃。

因此流动性较好，在镁熔液表面能够迅速地铺展成一层连续、严密的熔剂层。

MgCl2也能很好地润湿熔液表面的氧化镁，并将其包覆后转移到熔剂中去，消除了由氧化镁所产生的绝热所用，使镁在氧化中产生的热量能较快地通过熔剂层散出，避免镁熔液表面温度急剧上升。

MgCl2还能与空气中的氧及水气反应生成HCl、Cl2、H2等，其反应式见式（1-11）~式（1-15），反应生成的Cl2、HCl又能迅速和镁反应生成一层MgCl2，盖住无熔剂的镁熔液表面。

这样，HCl、Cl2、H2等保护性气氛及MgCl2薄层覆盖均能有效地阻止镁与氧、水的作用，防止氧化，抑制燃烧。

实验证明，在镁熔液表面撒上一层干的MgCl2粉，即使没有形成连续的覆盖层，同样也能扑灭燃烧，而其它熔剂只能起到机械隔绝的作用。

MgCl2的良好精炼作用在于液态的MgCl2对MgO、Mg3N2的润湿性好，能有效的吸附悬浮与熔液中的这些夹杂。

此外，MgCl2还具有化学造渣的作用，见式1-11，形成的产物MgCl2·5MgO能从熔液中沉淀出来。

可见，MgCl2在精炼过程中起到主要作用。

2MgCl2+O2=2MgOCl2（1-11）

MgCl2+H2O=MgO+2HCl（1-12）

2HCl+Mg=MgCl2+H2（1-13）

Mg+Cl2=MgCl2（1-14）

MgCl2+5MgO=MgCl2·5MgO（1-15）

在MgCl2中加入KCl后，能够显著将低MgCl2的熔点，表面张力和粘度。

KCl的另一作用是提高熔剂的稳定性、及减少高温时MgCl2的蒸发损失，使MgCl2的蒸气压下降。

KCl和MgCl2质量分数各占50%的熔剂蒸汽压最小。

KCl的存在还大大抑制MgCl2加热脱水的水解过程（部分转化为MgO和HCl），减少MgCl2在脱水操作时的损失。

BaCl2的密度大，964℃液态时的密度为3.06g/cm3，20℃固态时的密度为3.87g/cm3。

可作为熔剂的加重剂，以增大熔剂与镁熔液之间的密度差，使熔剂与镁熔液更容易分离。

BaCl2的熔点为960℃，粘度较大，加到熔剂中也能加大熔剂的粘度。

CaF2比无水光卤石密度大，20℃固态时的密度为3.18g/cm3，964℃时液态密度为2.53g/cm3，而光卤石的密度仅1.58g/cm3，故也可加大熔剂的密度。

CaF2加到KCl、NaCl、CaCl2等盐中，如加入量超过共晶点，则使熔剂的粘度剧增，故可作稠化剂使用。

在含有足够量MgCl2的熔剂中，加入CaF2可提高熔剂的稳定性和精炼能力，因两者之间可发生反应，见式（1-16）。

CaF2+MgCl2=MgF2+CaCl2（1-16）

MgF2在氯化盐中溶解度很小，它的存在改变了CaF2的溶解度随温度变化而显著改变的特点。

所以加入少量CaF2即可使熔剂稠化也不会因为温度波动而使熔剂性能不稳定。

MgF2的存在，还可提高熔剂的精炼能力，其原因是MgF2对氧化镁有化合造渣的能力。

也由人认为加入氟化盐后，提高了MgO在熔剂中的溶解度，少量的氯离子可适当提高熔剂与镁熔液间的表面张力，改善精炼效果。

因此，熔剂中一般均加CaF2。

熔剂对镁熔液的铺展、覆盖、精炼能力的好坏和熔剂的成分配比有着密切关系。

配置好的合格熔剂如保存不当，吸湿后（熔剂吸湿性强，特别是MgCl2）使含水量超过标准，加到镁熔液中就会产生大量氧化夹杂，熔剂中的MgCl2与水作用生成MgO，在液面上结成小团，不能很好的铺展、覆盖，失去了精炼作用。

水量较多时，熔剂与镁熔液接触时会产生火花，甚至会引起镁熔液的飞溅性爆炸。

镁合金熔炼过程中使用的材料还有硫磺、硼酸（HBO3）、氟附加物、烷基磺酸钠等，用以防止镁熔液在浇注及充填铸型时发生氧化、燃烧。

硫与镁接触时，一方面受热蒸发（硫沸点为444.6℃）形成SO2防护性气体；另一方面与镁熔液反应，其表面形成严密的MgS膜（致密度系数α=0.95），减缓镁熔液的氧化。

HBO3受热后及脱水生成硼酐（B2O3）,它与镁反应还原出硼，与镁形成致密的Mg3B2保护膜，B2O3还可与熔液表面的MgO反应，生成MgO·B2O3，它是致密的釉质保护膜，能防止镁熔液的燃烧。

氟附加物与镁熔液接触后即分解出HF、NH4等防护性气体，并在镁熔液表面形成致密的MgF2及Mg3N2保护膜，具有良好的防护作用。

但由于产生大量的氟化物气体，这些气体严重损害人的身体健康，腐蚀厂房设备，污染环境，近年来已基本倍RSONa所取代。

型砂中加入质量分数2%~4%的RSONa和1.5%~2.5%的HBO3，可防止镁在充填铸型过程中的燃烧，因为RSONa受热后既能分解出SO2、CO2等防护性气体，又能与镁熔液反应生成MgS等致密膜。

镁合金熔液一般不用石墨坩埚或耐火材料炉衬（坩埚），因为SiO2与镁生成不熔于镁熔液的Mg2Si，这是镁合金中最有害的杂质，能降低合金的塑性和抗腐蚀性。

故炉料中的沙粒必须清理干净，以防止硅进入镁熔液中。

生产上一般使用铸钢或钢板焊接坩埚，因为铁在镁熔液中的溶解度极小。

1.1.7合金成分对阻燃性的影响

镁合金中能够降低其活性的元素是Be和Ca。

铍与镁亲和力大于镁与氧的亲和力，因此可先与氧反应，而且由于氧化铍的致密度系数大于1，因此可以防止镁的燃烧。

添加铍所存在的问题是，铍具有一定的毒性，不但对人体有害，而且废弃的炉渣危害环境，过量的铍还具有增大镁合金晶粒和引起热裂的倾向。

日本较早研究了加Ca防止镁合金燃烧的问题，Sakamoto测定了含质量分数1%~5%的Ca的镁合金燃点，结果表明加入质量分数为1%的钙能够提高燃点250℃，质量分数为5%的钙的镁合金，其氧化膜即使在970℃的大气中暴漏60min，氧化膜也没有增厚的现象。

含钙镁合金熔液表面所形成的氧化膜由两层组成，上层是氧化钙，下层是MgO·CaO混合膜。

CaO层的厚度与暴露时间无关，MgO·CaO混合膜厚度随时间增加，含Ca的氧化膜具有阻止氧渗入镁液和抑制熔液表面镁挥发的作用，由此提高了镁合金的燃点。

但值得注意的是，填加过多的Ca会影响镁合金的一些其他的性能。

质量分数超过0.3%的Ca就会降低镁合金的焊接性能，铸造镁合金中质量分数0.5%以上的Ca就会增大合金的脆性，降低合金的力学性能；在含铝的镁合金中，钙会阻碍铝在镁合金中的溶解过程，增加镁合金的热处理难度。

稀土元素也具有提高镁合金阻燃性的作用，镁合金的起燃温度随着稀土加入量的增加而增加。

这主要是因为稀土作为表面活性元素，富集于镁合金表面，阻碍了镁与氧的接触。

1.2镁合金熔液的处理

1.2.1变质处理

铸锭及铸件易产生局部晶粒大小悬殊现象，所以要对镁合金进行变质处理，以细化晶粒。

变质处理能显著提高镁合金的力学性能，改善铸造性能，减少热裂、疏松等铸造缺陷。

1.Mg-Al系合金的变质处理

Mg-Al系合金常用的变质方法有两种，一种是早期使用的“过热变质法”，即把镁合金过热到850~900℃，立即提出坩埚，令其快冷到浇铸温度进行浇注，可获得良好的细化效果。

如将熔液过热至800℃进行变质处理同时加以搅拌，将显著增加细化效果。

在740~780℃加强搅拌并静置，也能使晶粒细化。

目前常用的晶粒细化方法是用“碳”变质处理，即在熔液中加入一定量的MgCO3、CaCO3、C2Cl6等含碳的化合物，在高温下碳化物分解还原出碳，碳又与铝生成大量弥散分布的Al4C3与镁同属密排六方晶格，晶格常数与δ-Mg仅差4%，故可作为外来晶核，使基体晶粒细化。

C2Cl6比MgCO3变质处理效果要好，前者比后者变质处理的镁合金力学性能会提高10~20%，并且在变质后2h进行浇注，合金仍保持良好的细化效果。

影响“碳”变质效果的因素有：

①变质处理后，随着熔液静置时间的增加，晶粒将逐渐粗化（工艺上规定变质处理后45min之内必须浇注完毕）。

②“碳”变质、剧烈搅拌与短期升温至800℃随后快冷至浇注温度相结合，将会进一步增强细化晶粒的作用。

③合金中含有一定量的的锰有利于细化晶粒，且Al-Mn中间合金中锰的质点越细小，分布越均匀，对合金细化效果越好。

铍加入量过大，或锆混入熔液中，均能引起晶粒粗化；钛、稀土等元素有可能导致变质失效。

2.Mg-Zn、Mg-Re系合金的变质处理

“碳”变质只适用于Mg-Al系合金，对于Mg-Zn、Mg-Re系合金只有加锆才能显著细化晶粒。

当锆的质量分数大于0.6%时，Mg-Zn合金晶粒明显细化。

从Mg-Zr包晶状态图可知，在包晶温度下，镁仅能溶解0.597%锆。

当锆的质量分数大于0.6%时，镁熔液中出现大量难熔的α-Zr质点，它与δ-Mg同属密排六方晶格，两者的晶格常数如下：

δ-Mg：

a=0.320nmc=0.512nm

α-Zr:

a=0.323nmc=0.514nm

可见，两者具有良好的共格关系，故α-Zr质点起外来晶核的作用，是Mg-Zn合金晶粒细化。

锆还与镁合金中氢形成ZrH4固态化合物，从而大大减低镁熔液中的氢含量，对减轻疏松有利。

锆的熔点高（1855℃）、密度大（6.45g/cm3），在镁熔液中难以溶解，无法以纯锆的形式加入；锆在镁合金中的溶解度很低，难以用锆制成含锆量高、成分均匀的Mg-Zr中间合金。

锆的化学活性很强，与炉气中的氧、氮、氢、CO、CO2及合金中的铁、铝、硅、锰、钴、镍、锑、磷等均能生成不溶于镁的化合物，沉积于坩埚的淤渣中，从而使合金中的含锆量下降。

生产中锆的实际添加量一般为合金成分需用量3~5倍，并多以Mg-Zr中间合金形式加入。

1.2.2精炼处理

镁的化学性很强，空气中的氧、氮、水汽等均能与镁反应生成难熔的氧化镁等非金属夹杂。

非金属夹杂的存在不仅严重恶化合金的力学性能，还伴生缩孔、气孔等缺陷。

镁合金精炼的目的就是要消除上述夹杂、净化熔液。

目前生产中主要使用精炼熔剂进行精炼。

熔剂精炼法是用熔剂洗涤镁熔液，利用熔剂与熔液充分接触来润湿夹杂物，并将其聚合于熔剂中，随同熔剂沉析与坩埚底部，为达到次目的，熔剂应当具有良好的润湿、吸附夹杂的能力。

精炼工艺还应当设计正确以防止产生新的夹杂。

精炼温度一般控制在710~730℃，精炼后静置10~60min，使熔渣充分沉析。

生产中也使用C2Cl6作为精炼剂进行精炼的。

用C2Cl6处理镁熔液兼有变质和精炼双重作用。

特备在无熔剂精炼（以防护性气氛熔炼）镁铝合金时，更显示了它的优越性。

其机理是C2Cl6在镁熔液中迅速分解出氯、碳等，氯与镁能产生出MgCl2其精炼作用，碳则起到如前所述的晶粒细化的作用。

此外，C2Cl6分解所产生的气体还兼有除氢的作用。

C2Cl6精炼的主要问题是在坩埚下部较大范围内产生絮状的悬浮性熔渣，经X谁西安衍射和电子探针分析，其主要成分为MgCl2及MgO。

解决办法是通氩气在行吹洗，是熔渣上浮下沉，或者在用熔剂精炼1min。

1.2.3除气处理

溶入镁熔液中的气体主要是氢气。

镁合金中的氢气来源于熔剂中的水分、金属表面吸附的潮气以及金属腐蚀带入的水分。

氢在镁熔液中的溶解度比在铝溶液中大2个数量级，凝固时的析出倾向也不如铝那么严重（镁熔液中氢的溶解度为固态的1.5倍），用快冷的方法可以使氢过饱和固溶于镁中，因而除气问题往往不大引起重视。

但镁合金中的含气量与铸件中的缩松程度密切相关。

这是由于镁合金结晶间隔大，尤其在平衡状态下，结晶间隔更大，因此在凝固过程中如果没有建立顺序凝固的温度梯度，熔液几乎同时凝固，形成分散细小的孔洞，不易得到外部金属的补充，引起局部真空。

在真空的抽吸作用下，气体很容易在该处析出，而析出的气体又进一步阻碍熔液对孔洞的补缩，最终缩松更加严重。

试验表明，在生产条件下，当100g镁含氢超过14.5cm3时，镁合金就会出现缩松。