稀土镁硅铁合金中的氧化镁夹杂物
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% 生产稀土镁硅铁合金的现行工艺
冲 配 法(将 电 弧 炉 冶 炼 的 化 学 成 分 合 格 的 熔 融 稀土硅铁合金冲入盛有金属镁的锭模或配镁罐中# 稍 加 搅 拌#使 其 合 金 成 分 尽 量 均 匀#自 然 冷 却4脱 模 而得产品*
熔 配 法(将 固 体 的 稀 土 硅 铁 合 金4金 属 镁4硅 铁 和废钢铁四种原料按配料比加入中频感应电炉中# 熔化而得产品*
2 稀土镁硅铁生产过程中镁的行为
由文献 查 5%#26 得Hale Waihona Puke Baidu固体的金属镁被加热到熔点时 将呈液态(
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液态的金属镁被加热到其沸点时将呈气态
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金 属 镁 的 化 学 性 质 十 分 活 泼 #它 可 以 与 氧 化 合 # 生成氧化镁#氧化镁的标准生成自由能见表 %*
由 于 镁 元 素 化 学 性 质 十 分 活 泼#极 易 与 氧 发 生 氧 化 反 应 #因 此 #无 论 稀 土 镁 硅 铁 合 金 在 现 行 的 冶 炼 工 艺 中 #还 是 暴 露 在 腐 蚀 性 环 境 下 #都 被 氧 化 成 氧 化 镁*作为合金中的非金属夹杂物)氧化镁不仅不起 球 化作用#而 且 还 使 铸 件 变 脆 和 抗 拉 强 度 降 低* 因 此#消 除和尽量减 少 合 金 中 氧 化 镁 即 成 为 保 证 和 提 高合金质量的重要问题*
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氧化
b熔;化 78"=’Z 合金化 ;278"=’TS2U278S"=’
; 278"=’T ^_"=’U 782^_"=’
由 此 可 知#无 论 采 用 那 一 种 冶 炼 工 艺 方 法)冲
配 法 或 是 熔 配 法 #都 将 发 生 上 述 化 学 反 应 #即 金 属 镁
都 被 氧 化 #但 对 于 不 同 的 工 艺 方 法 #镁 被 氧 化 的 数 量
表 % 氧化镁的标准生成自由能 >?@AB% CD?EF?GFHGBBBEBGIJKHL?IEBMN?HKGL?DNKE
化学反应
温度"O’ P-"卡Q克分子RS2’
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稀土镁硅铁合金中的氧化镁夹杂物!
吕中明
摘 要(本 文 论 述 了 稀 土 镁 硅 铁 合 金 中 主 要 非 金 属 夹 杂 物)氧 化 镁 的 生 成 原 因 及 其 对 应 用 的 危 害#提 出 了 降 低合金中氧化镁的方法*
关 键 词 (稀 土 合 金 +氧 化 镁 +熔 剂
稀土镁硅铁 合 金 作 为 球 化 剂#在 铸 造 生 产 中 被 广 泛地采用#球化 率 的 高 低 与 稀 土 镁 硅 铁 合 金 中 镁 的含量有着直接关系*
1 降低稀土镁硅铁合金中氧化镁的方法
根据稀土硅铁镁合金中非金属夹杂物氧化镁的
生 成原因可知%隔 绝 金 属 镁 及 其 合 金 与 氧 的 接 触 是 消除和降低稀土镁硅铁合金中氧化镁的有效方法% 为 此%可在冶炼稀 土 硅 铁 镁 合 金 过 程 中 添 加 覆 盖 熔 剂 %从 而 避 免 和 尽 量 减 少 金 属 镁 及 其 合 金 的 氧 化 !合 金覆盖剂应满足如下技术条件#
参考文献#
4’5 徐光宪6稀土4756北京#冶金工业出版社%’8836 4*5 魏 寿 昆6冶 金 过 程 热 力 学 4756上 海#上 海 科 学 技 术 出
版 社 %’89:6
&’(熔 剂的 比 重 应 该 小 于 稀 土 镁 硅 铁 合 金 的 比 重 %以 便 熔 剂 能 上 浮 %使 其 不 至 于 混 入 合 金 中 2
&*(熔 剂 的 熔 点 比 较 低 %以 便 在 稀 土 镁 硅 铁 合 金 表 面 形 成 熔 剂 覆 盖 层 %使 熔 融 合 金 表 面 与 炉 气 隔 绝 % 以防氧化2
&"(熔 剂 具 有 适 当 的 粘 度 和 表 面 张 力 %以 便 能 形 成完 整的连 续的 熔 剂 层%并 使 其 易 于 和 合 金 熔 液 分 开2
&1(熔剂的成 分 不 应 和 合 金 的 组 元 和 炉 衬 发 生 化学反应2
&3(熔 剂 不 应 含 水 份 %其 吸 潮 性 应 很 小 ! 应 用 熔 剂 的 目 的%是 为 了 消 除 和 尽 量 降 低 稀 土 镁 硅 铁 合 金 中 的 非 金 属 夹 杂 物 %因 此 %要 求 熔 剂 具 有 吸附与溶解多种氧化物及排除气体的能力!为了增 强 熔 剂 的 表 面 活 性 %加 强 其 作 用 %熔 剂 的 粘 度 应 该 小 些!
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液态的稀土硅铁合金与金属镁可熔化成稀土镁
硅铁合金*
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金属镁的上述行为可用图表示如下(
‘ 氧化 278"8’TS2U278S"8’
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有所不同*
经 电 子 探 针 分 析 表 明#稀 土 镁 硅 铁 中 的 镁 分 别
以 硅 化 镁 "782^_’和 氧 化 镁 "78S’两 种 形 态 存 在*
硅化镁作为稀土镁硅铁合金中的一个单独相而存
在#氧化 镁则作为 稀 土 镁 硅 铁 合 金 中 的 非 金 属 夹 杂
物而存在!它们都是在合金冶炼过程中形成的!
" 合金中非金属夹杂物的来源
合金中非金属夹杂物根据来源可分为两大类# 外 来 非 金 属 夹 杂 物 #冶 炼 $浇 铸 过 程 中 炉 渣 及 耐 火材料侵蚀剥落进入合金中所形成的! 内 在 非 金 属 夹 杂 物 #主 要 是 冶 炼 $浇 铸 过 程 中 物 理 化 学 反 应 的 生 成 物 %如 脱 氧 产 物 等 ! 常见的内在 非 金 属 夹 杂 物 有 两 种#&’(氧 化 物# 稀土镁硅铁合金中常见的氧化物)氧化镁是金属镁 在 溶 化 时 被 氧 化 所 产 生 的 难 熔 细 小 的 夹 杂 物 !&*(硅 酸 盐 #合 金 中 常 见 的 复 杂 化 合 物 %如 硅 酸 钙 &*+,-. /0-*(等 !
冲 配 法(将 电 弧 炉 冶 炼 的 化 学 成 分 合 格 的 熔 融 稀土硅铁合金冲入盛有金属镁的锭模或配镁罐中# 稍 加 搅 拌#使 其 合 金 成 分 尽 量 均 匀#自 然 冷 却4脱 模 而得产品*
熔 配 法(将 固 体 的 稀 土 硅 铁 合 金4金 属 镁4硅 铁 和废钢铁四种原料按配料比加入中频感应电炉中# 熔化而得产品*
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稀土镁硅铁合金中的氧化镁夹杂物!
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关 键 词 (稀 土 合 金 +氧 化 镁 +熔 剂
稀土镁硅铁 合 金 作 为 球 化 剂#在 铸 造 生 产 中 被 广 泛地采用#球化 率 的 高 低 与 稀 土 镁 硅 铁 合 金 中 镁 的含量有着直接关系*
1 降低稀土镁硅铁合金中氧化镁的方法
根据稀土硅铁镁合金中非金属夹杂物氧化镁的
生 成原因可知%隔 绝 金 属 镁 及 其 合 金 与 氧 的 接 触 是 消除和降低稀土镁硅铁合金中氧化镁的有效方法% 为 此%可在冶炼稀 土 硅 铁 镁 合 金 过 程 中 添 加 覆 盖 熔 剂 %从 而 避 免 和 尽 量 减 少 金 属 镁 及 其 合 金 的 氧 化 !合 金覆盖剂应满足如下技术条件#
参考文献#
4’5 徐光宪6稀土4756北京#冶金工业出版社%’8836 4*5 魏 寿 昆6冶 金 过 程 热 力 学 4756上 海#上 海 科 学 技 术 出
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&*(熔 剂 的 熔 点 比 较 低 %以 便 在 稀 土 镁 硅 铁 合 金 表 面 形 成 熔 剂 覆 盖 层 %使 熔 融 合 金 表 面 与 炉 气 隔 绝 % 以防氧化2
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&1(熔剂的成 分 不 应 和 合 金 的 组 元 和 炉 衬 发 生 化学反应2
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液态的稀土硅铁合金与金属镁可熔化成稀土镁
硅铁合金*
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有所不同*
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以 硅 化 镁 "782^_’和 氧 化 镁 "78S’两 种 形 态 存 在*
硅化镁作为稀土镁硅铁合金中的一个单独相而存
在#氧化 镁则作为 稀 土 镁 硅 铁 合 金 中 的 非 金 属 夹 杂
物而存在!它们都是在合金冶炼过程中形成的!
" 合金中非金属夹杂物的来源
合金中非金属夹杂物根据来源可分为两大类# 外 来 非 金 属 夹 杂 物 #冶 炼 $浇 铸 过 程 中 炉 渣 及 耐 火材料侵蚀剥落进入合金中所形成的! 内 在 非 金 属 夹 杂 物 #主 要 是 冶 炼 $浇 铸 过 程 中 物 理 化 学 反 应 的 生 成 物 %如 脱 氧 产 物 等 ! 常见的内在 非 金 属 夹 杂 物 有 两 种#&’(氧 化 物# 稀土镁硅铁合金中常见的氧化物)氧化镁是金属镁 在 溶 化 时 被 氧 化 所 产 生 的 难 熔 细 小 的 夹 杂 物 !&*(硅 酸 盐 #合 金 中 常 见 的 复 杂 化 合 物 %如 硅 酸 钙 &*+,-. /0-*(等 !