实验步骤与操作过程详解

熔剂和涂料的选择：熔剂是防止镁及镁合金熔体氧化、燃烧。因此，在熔炼过程中需要对熔融的镁合金进行保护。通过查阅资料得知熔剂分为精炼剂和覆盖剂。熔剂的存在可以让呈熔融状态下的镁合金对夹杂物进行吸附和湿润，便将夹杂物去除。除此之外，由于熔融的熔剂存在表面张力，可以让镁液表面形成一层连续完整的覆盖层，以隔绝空气避免氧化等不良反应。使用镁合金涂料，可明显增加镁合金熔液在铸型内腔的流动性、防止镁合金氧化及提高铸件表面质量等。

1.实验过程

（1）清理金属型模具及坩埚：使用前先将设计的金属型模具用砂纸摩擦掉内壁和上下端面直至其表面呈光亮为止，便于试样起模，避免由于试样与模具表面相接触带入铁杂质的不利情况。再用钢丝捆扎固定，在其内壁底部添加少量水玻璃和细砂的混合物，用铁棒压紧，避免浇注液与金属型模具底部相接触由于温差过大造成炸裂。将处理后的金属型模具置于箱式电阻炉中在300°C 下预热保温，直到要浇注的时候再取出。

（2）熔化：把坩埚放入箱式电阻炉中预热至 300°C 左右，加入适量的熔剂和 AZ91D 镁合金的混合物，再放入箱式电阻炉中准备加热，设置加热速率是 600°C/h，将炉温升至700°C 保温20 min 直至AZ91D 镁合金完全熔融。

（3）细化：根据现实情况设置不同对照组，分别探究 SiC 和稀土含量对镁合金晶粒细化的影响。

（4）浇注：将细化处理后的AZ91D 镁合金液在700°C 下平稳且较快速的浇注到金属模具中。(www.xing528.com)

（5）切割：将采用空冷后的试样分别用Q-2 型金相试样切割机切成小圆柱体，这样就可以得到很多个小块，将一个试样的两个部分分别用于对应的检测试验，一个用于金相试验，另一个用于硬度试验。

（6）打磨、抛光及制样：磨制前将砂纸用水浸湿，将用于金相试验的试样采用从小号到大号顺序的砂纸把用于金相试验的表面打磨成相应光亮度后，再进行冲洗。冲洗干净后在金相试样抛光机上抛光，直到抛光面光亮清晰。用无水乙醇清洗干净再用浸蚀剂浸蚀该面，5～10 s 后用冷水快速冲净，然后用手大力甩水再用电吹风机吹干该面即可。将用于硬度试验的试样采用 YS-250 型三相台式砂轮机将其上下两面粗磨成大致水平面，并尽量使上下两面看起时呈相互平行的时候为止，再按600 目、800 目、1 000 目的砂纸打磨成相应粗糙度即可。

（7）相关试验：将采用上述步骤处理后的3 个试样小块按对应关系分别进行金相试验、硬度试验。

2.注意事项

以上各个实验步骤都要注意各添加物的干燥，尽可能防止氢进入镁液中，P.Bakke 等研究人员认为氢进入到镁液中大致经历了五个过程，最终导致镁液中含氢量增加，而这将产生显微气孔，造成严重后果，所以应尽可能隔绝镁液与空气接触，否则需进行除气处理，增加实验工作量，但本试验用的箱式电阻炉通气效果不好，所以应做好隔绝措施。