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Fe是恶化镁合金耐蚀性能的重要因素之一。本文通过降低温度使Fe在镁合金熔体中的溶解度降低,同时通过静置一段时间,从而使熔体中Fe的含量减少,达到纯化镁合金,提高镁合金耐蚀性及铸件质量的目的。应用此原理,在中试车间分别熔炼了AZ81、AZ61合金,得到预期的有效结果后,在盛镁镁业有限公司大规模生产出一批镁合金压铸件。通过对所纯化前后的镁合金进行研究,结果如下:由Mg-Fe二元合金相图可知,Mg与Fe并不发生化学反应,铁在镁中的溶解度随温度的降低不断减小。熔体变温处理运用这一原理,降低Fe在镁基体中的溶解度,通过静置沉降使Fe以单质形态大量存在于坩埚底部。变温处理后的合金显微组织中,第二相含量有所降低,第二相的种类没有变化。在相同的保温时间下,随着静置温度的降低,熔体中Fe含量呈现不断降低的趋势,当温度降至630℃时,Fe含量基本保持一致,不再随静置时间的增加而产生大的改变。在相同的静置温度下,随着时间的延长,Fe含量不断降低。其中在650℃下保温120min,Fe含量达到最低值,为0.001%。熔体变温处理后,两种压铸镁合金的屈服强度σy、抗拉强度σb及延伸率δ均明显提高。压铸态合金试样断口呈现出韧性断裂和准解理断裂的混合断裂特征。熔体变温处理不改变合金的断裂形貌和断裂方式。通过比较熔体变温处理前后镁合金的电化学动电位极化曲线,可知熔体变温处理之后,含Y和含Ce元素的镁合金腐蚀电位均负移,腐蚀电流均减小。由于Fe含量的降低,与Mg的负差异效应减小,接触腐蚀发生的概率减少,镁的局部电池作用减弱,增大了析氢反应阻力,析氢腐蚀速率减小。在镁合金熔体静置过程中,Fe原子球体的运动处于层流状态,此时的雷诺数Re≤0.6,因此阻力系数选用式Cd24Re。 Fe原子自由沉降的速度为Fe原子自由沉降的沉降距离随时间的变化关系式本课题采用一级纯镁为原料,经熔体变温处理后生产的镁铸件与用高纯镁为原料生产的镁铸件相比,具有成本低廉、生产工艺简单的优点,且铸件中的Fe含量相对稳定,而高纯镁原料中Fe含量不稳定。经过实验检测发现经熔体变温处理后镁合金的力学性能与使用高纯镁为原料生产的AZ91合金的力学性能基本相同,耐蚀性能则明显增强。因此,熔体变温处理对于纯化镁合金,提高镁合金铸件质量具有显著作用,对简化生产工艺、节约成本具有重要意义。