熔煉工藝對ZM6熔體品質(zhì)影響的對比研究.pdf

1、鎂合金由于具有較高的比強度、比剛度，良好的減振性、導(dǎo)熱性、可切削加工性和可回收性等優(yōu)點，很早就應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域；其中，ZM系列含鋯稀土鎂合金以其很高的強度、塑性和韌性，在座椅骨架、導(dǎo)彈艙段、輪轂、吸氣管、蒙皮、機匣、座艙架等航空航天關(guān)鍵零部件上得到廣泛應(yīng)用。ZM6是Mg-Nd-Zr系的高強耐熱鑄造鎂合金，具有優(yōu)良的高溫抗蠕變性能和拉伸性能。但合金中的非金屬夾雜物對材料的耐腐蝕、力學(xué)等性能有著極大的危害，阻礙了其應(yīng)用范圍的擴展。因此，研

2、究ZM6鑄造鎂合金熔煉過程中夾雜物的凈化行為，改進熔煉工藝，提高熔體純凈度具有重大意義。本文以ZM6鑄造鎂合金為對象，仿照正常工程生產(chǎn)工藝進行了熔劑法、氣體法、無熔劑連續(xù)熔煉法三種熔煉實驗，采用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)和能譜儀(EDS)等材料分析方法，分別研究了三種不同熔煉法熔煉過程中夾雜物的凈化行為及對熔體品質(zhì)的影響，最后對比分析三種不同熔煉方式對熔體的保護和凈化效果。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①熔劑保護效果最好，

3、其次為無熔劑連續(xù)熔煉氣體保護，傳統(tǒng)氣體保護的保護效果最差。精煉完成后，熔劑法處理的熔體潔凈度最高，其次為無熔劑連續(xù)熔煉法，氣體法最低。②除了常規(guī)的碳化物夾雜和鎂及其合金的氧化夾雜外，熔劑精煉時熔劑混入熔體中而引入了熔劑夾雜，這種夾雜難以避免，會惡化合金的機械性能和抗腐蝕性能；氣體法和無熔劑連續(xù)熔煉法因滅火時撒硫磺的不均勻性引入了MgS夾雜，在熔煉過程中控制硫磺粉的使用并保證撒硫磺的均勻性可以避免。③無熔劑連續(xù)熔煉法對熔體保護和精煉效果持

4、續(xù)性好，連續(xù)熔煉13個小時熔體品質(zhì)依然與開始熔煉時的熔體基本一致。④夾雜物的尺寸與密度對其在鎂熔體中下沉速度起著非常重要的影響。夾雜密度越大尺寸越大，易于去除。鎂熔體中夾雜去除的難易程度由易到難順序為：合金氧化物夾雜、碳化物夾雜、MgS夾雜、熔劑夾雜和疏松MgO夾雜。⑤無熔劑連續(xù)熔煉法熔煉過程中，旋轉(zhuǎn)噴吹A(chǔ)r精煉能除去上浮性夾雜，強制沉降和靜置有利于沉降性雜質(zhì)的下沉，過濾精煉將非上浮性夾雜阻擋截留在過濾孔板的迎流面上并能沉降；多級復(fù)合精