اثر کلسیم بر مقاومت به اکسیداسیون و سیالیت آلیاژ منیزیم ‏az91‎

آلیاژ منیزیم az91، در حالت مذاب در اتمسفر حفاظت نشده به سرعت اکسید می‌شود که کیفیت و تمیزی آلیاژ را تحت تاثیر قرار می‌دهد. علاوه بر این حضور لایه اکسیدی روی مذاب از سیالیت آن می‌کاهد که به همین دلیل استفاده از آلیاژهای منیزیم در ریخته‌گری مقاطع نازک با محدودیت جدی روبه‌رو است. در این مقاله، اثر افزودن کلسیم بر افزایش مقاومت به اکسیداسیون و سیالیت مذاب آلیاژaz91  مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور، نمونه‌هایی از آلیاژ az91 تهیه و مقادیر مختلف کلسیم به آن اضافه شد. سپس نمونه‌ها در دمای 700 درجه سانتی‌گراد در مدت زمان‌های مختلف در اتمسفر کوره بدون گاز محافظ نگهداری شدند. بررسی‌های سطح نمونه، gixrd از سطح و آزمون اکسیداسیون نشان می‌دهند که در سطح، فیلم اکسیدی چگال و فشرده متشکل از mgo و cao ایجاد می‌شود که عمل حفاظت از مذاب را انجام می‌دهد و از نفوذ اکسیژن به مذاب جلوگیری می‌کند. در نتیجه مذاب در دمای 700درجه سانتی‌گراد بدون حضور گاز محافظ پایدار باقی می‌ماند. مزیت استفاده از کلسیم در آلیاژهای منیزیم، حذف گازهای گران‌قیمت گل‌خانه‌ای همچون sf6 است. برای بررسی میزان پیشروی مذاب آلیاژ az91 در حضور کلسیم، آزمایش ارزیابی سیالیت با استفاده از قالب مارپیچ (اسپیرال) انجام شد. نتایج آزمایش نشان داد که با افزودن کلسیم (در مقادیر 0.5-1.5 و 2 درصد وزنی) طول سیالیت از حدود 100 میلی‌متر به 340 میلی‌متر افزایش پیدا کرد.