اثر کلسیم بر مقاومت به اکسیداسیون و سیالیت آلیاژ منیزیم AZ۹۱‎

 آلیاژ منیزیم AZ۹۱، در حالت مذاب در اتمسفر حفاظت نشده به سرعت اکسید می شود که کیفیت و تمیزی آلیاژ را تحت تاثیر قرار می دهد. علاوه بر این حضور لایه اکسیدی روی مذاب از سیالیت آن می کاهد که به همین دلیل استفاده از آلیاژهای منیزیم در ریخته گری مقاطع نازک با محدودیت جدی روبه رو است. در این مقاله، اثر افزودن کلسیم بر افزایش مقاومت به اکسیداسیون و سیالیت مذاب آلیاژAZ۹۱  مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور، نمونه هایی از آلیاژ AZ۹۱ تهیه و مقادیر مختلف کلسیم به آن اضافه شد. سپس نمونه ها در دمای ۷۰۰ درجه سانتی گراد در مدت زمان های مختلف در اتمسفر کوره بدون گاز محافظ نگهداری شدند. بررسی های سطح نمونه، GI-XRD از سطح و آزمون اکسیداسیون نشان می دهند که در سطح، فیلم اکسیدی چگال و فشرده متشکل از MgO و CaO ایجاد می شود که عمل حفاظت از مذاب را انجام می دهد و از نفوذ اکسیژن به مذاب جلوگیری می کند. در نتیجه مذاب در دمای ۷۰۰درجه سانتی گراد بدون حضور گاز محافظ پایدار باقی می ماند. مزیت استفاده از کلسیم در آلیاژهای منیزیم، حذف گازهای گران قیمت گل خانه ای همچون SF۶ است. برای بررسی میزان پیشروی مذاب آلیاژ AZ۹۱ در حضور کلسیم، آزمایش ارزیابی سیالیت با استفاده از قالب مارپیچ (اسپیرال) انجام شد. نتایج آزمایش نشان داد که با افزودن کلسیم (در مقادیر ۵/۰-۵/۱ و ۲ درصد وزنی) طول سیالیت از حدود ۱۰۰ میلی متر به ۳۴۰ میلی متر افزایش پیدا کرد. 

Keywords:

آلیاژهای منیزیم , اکسیداسیون , کلسیم , SF۶ , سیالیت