冶金原理及工艺5.4典型合金的熔炼工艺-镁合金

1、5.4 镁合金熔炼工艺 5.4.1 镁合金的物理化学特性(1) 镁-氧反应。在较低温度下镁的氧化速度不大，温度高于500oC时氧化速度加快。当温度超过熔点时，镁处于液态，其氧化速度更是大大加快，镁液遇氧时即发生剧烈氧化而燃烧，放出大量的热量，而生成的MgO层绝热性又很好，使反应生成的热量不能很好地散出去，因而提高了反应界面上的温度，温度的提高又反过来加速了镁的氧化，使镁燃烧加剧。如此循环下去，将使反应界面上的温度越来越高，最高甚至可达2850oC， 此时已引起镁的大量气化，使燃烧大大加剧，甚至引起爆炸。镁与氧的亲和力很大，而且生成的氧化膜是疏松的(=0.79)，在镁中加少量铍后，由于铍富集在镁

2、液的表面，表面含铍量约为合金中的10倍，铍氧化后填充了MgO的空隙，形成较为致密的复合氧化膜，故可降低镁液的氧化倾向，但当温度大于750oC时加铍降低氧化的作用减小。5.4 镁合金熔炼工艺根据镁易氧化的特点，镁合金熔炼必须采取防止氧化、燃烧的措施，如采用熔剂覆盖或防护性气氛，这与一般铝合金的熔炼工艺不同。(2) 镁-水反应。室温下固态镁遇水即发生下列两个放热反应：Mg+H2OMgO+H2 (5.4.1)Mg+2H2OMg(OH)2+ H2 (5.4.2)室温下这两个反应进行很慢，温度升高时反应速度逐渐加快，并引起式(5.4.2)反应中生成的Mg(OH)2分解为MgO及H2O。高温时只发生前一种

3、反应。在其他条件相同时，镁与水汽间的反应将较Mg-O间的反应更为激烈。当熔融的镁液与水接触时，不仅由于发生上述反应而放出大量热，而且还因为反应产物中的氢与周围大气中的氧迅速反应以及液态的水受热而迅速汽化，因而将导致猛烈的爆炸，引起镁液剧烈飞溅。由于Mg-H2O反应较Mg-O反应更为激烈，故潮湿的镁切屑在通风不良处将比干切屑更容易发生自燃，空气中悬浮的湿镁粉尘的爆炸能力亦较干粉尘大得多。由于Mg-H2O反应更为激烈，所以在熔化镁合金时要特别注意采取适当措施以防止发生事故。除此之外，镁合金的疏松缺陷也与镁液中的氢有关，主要来源于Mg-H2O反应，所以镁合金熔化工艺中的除气问题日益引起人们重视。(3

4、)镁与其他气体间的反应。镁与氮发生反应生成Mg3N2膜，此膜是多孔的，不能阻止反应继续进行。但Mg-N反应的激烈程度较Mg-H2O及Mg-O反应小，在较低温度下此反应进行得极慢。镁与CO2反应生成的表面膜具有一定的防护作用，镁与CO2反应的激烈程度比Mg-H2O及Mg-O反应小得多，在较低温度下，其反应进行得极慢，所以可以认为CO2 对固态镁是惰性气体。当镁处于液态时，Mg与N2、CO2的反应显著增快，但远小于Mg-H2O及Mg-O。(4) 镁与某些化学物质间的反应。镁液与硫相遇时，硫即蒸发为蒸气(硫的沸点为444. 6oC) ，并在镁液表面形成致密的MgS膜。如果在大气中将硫撒在镁液上，则除

5、了上述反应外，硫蒸气遇氧后即生成SO2，SO2与镁液相遇时生成的MgO和MgS，MgO与MgS形成的复合表面膜较致密，具有阻止镁液氧化的作用。 但温度高于750oC时， 此膜将不再起保护作用，SO2将与镁液发生剧烈反应而生成大量硫化物夹杂。硼酸 (H3BO3) 受热后脱水变成硼酐(B2O3 ), B2O3与镁及MgO反应，生成致密的Mg3B2 和MgOB2O3保护膜。NH4FHF及NH4BF4 （氟硼酸铵）和镁液相遇时即行分解，在镁液周围形成NH3及HF的保护气体，并且在镁液表面形成致密的MgF2膜及Mg3B2膜。当镁液与上述化学物质相遇时，由于都能在镁液表面形成保护气氛或生成致密的保护膜，因

6、而能有效地将镁液与大气隔绝起来，对镁液起保护作用。 5.4.2 镁合金的精炼和变质处理(1) 镁合金的精炼处理。熔炼时，镁液与炉气中的H2O反应生成MgO夹杂，镁液与N2 接触生成Mg3N2，当在熔剂保护下熔炼时，镁液中也会产生熔剂夹杂。所以镁合金和铝合金一样，必须进行精炼处理。镁合金的精炼采取的是“下部熔剂法”，即把经过充分脱水、烘烤的氯盐、氟盐组成的精炼剂撒在液面上，然后用专门的勺子使镁液上下循环流动，使精炼剂随着上下翻动，与镁液充分接触，多次循环把悬浮在镁液中的夹杂物俘获，并与精炼剂一起沉淀到坩埚底部。(2) 镁合金的变质处理。未经变质处理的镁合金晶粒比较粗大，在厚壁处更为明显。晶粒粗大

7、将使合金的缩松和热裂倾向大大增加，力学性能下降，所以需对镁合金液进行变质处理，使基体组织细化。对于含铝的ZM5镁合金，可采用“过热变质”，即把精炼后的镁液升温到850900oC, 保温1015min，然后迅速冷却到浇注温度进行浇注。经验表明，“过热变质”的Mg-Al合金中必须含有一定量的铁。其机理可能是随着温度上升，铁在镁中的溶解量增加，迅速降温时，这些铁就以大量不溶于镁液的Mg-Al-Fe或Mg-Al-Fe-Mn化合物细小质点的形式析出，成为镁合金凝固时的结晶核心，使晶粒细化。另一种方法是往镁液中加入一些含碳化合物，如MgCO3、C2Cl6 等，它们与镁液发生反应，生成大量弥散分布的Al4C

8、3质点，成为结晶的异质晶核，使晶粒细化。Mg-Zn系合金通过加锆来细化晶粒。(3) 镁合金的熔剂。熔剂的性能应包括：熔点、密度、黏度、化学稳定性、对人无毒等。镁合金熔炼时用的熔剂分覆盖剂和精炼剂两大类。传统的熔剂都是用无水光卤石(44%52% NaCl2, 32%46% KCl)添加BaCl2、CaF2构成，覆盖、精炼效果尚可，但由于熔剂会不断下沉，需持续添加，且熔剂熔化时释放出来的HCl、 HF、Cl2等严重污染环境。近年开发出来的JDMF覆盖剂、JDMJ精炼剂，是以无水光卤石为基体，添加一些固体化合物，使熔剂的熔点降低、黏度增加。在镁合金熔炼温度下，固体化合物分解，释放出保护气体，使熔剂发

9、泡，密度下降，大大减缓了熔剂的沉降趋势。这种新型熔剂对镁液来说，兼有熔剂保护与气体保护、熔剂精炼和气体精炼双重功效，能有效地防止镁合金液的氧化和提高镁合金的冶金质量，使用中释放出来的有害气体的含量远低于国家标准，消除了公害，保护了环境。 5.4.3 镁合金的典型熔炼工艺随着航空工业的发展，对铸造镁合金提出了更多的新要求，如高强度及耐热性等，含锆等镁合金就是适应这种新的要求而发展起来的。与常用的ZM5镁合金相比，含锆、含稀土、含钍等铸造镁合金在熔炼工艺上是各有其特点的，下面介绍这些镁合金的熔炼工艺。(1) 含锆镁合金的熔炼工艺。从含锆的镁合金发展历史来看，怎样加锆是生产中的主要问题。1937年，

10、人们发现在Mg-Zn类镁合金中加锆能显著细化晶粒，但由于加锆工艺没有解决，并未得到实际应用，直到1947年才初步解决加锆工艺问题。目前，加锆工艺仍然是含锆镁合金生产中影响质量的关键问题。 镁合金中加锆的主要困难a. 锆的熔点约为1850oC，相对密度为6.5; 而镁的熔点为651oC，相对密度为。 所以纯锆加入镁合金液中呈固态，难以溶解。而且由于其相对密度大，易形成比重偏析。b. 锆和镁在液态时不能无限溶解，锆在镁中的溶解度仅为0.6%左右。在镁铝系合金液中，锆的溶解度也小于1%。 由于锆在镁液中溶解度低，故很难熔制含锆量高且成分又均匀的中间合金。c. 锆的化学性质活泼，锆在高温下易与大气或炉

11、气中的O2、N2、H2、CO、 CO2 反应，形成的化合物ZrO2、ZrN、ZrH2、ZrC也不溶于镁液中，使锆的损耗增加。锆与许多元素，如Fe、Al、Si、Mn、Co、Ni、Sb、P等能形成化合物，这些化合物不溶于镁液，在坩埚底部形成沉淀，因而降低了合金液中的含锆量。 熔炼含锆镁合金时应采取的措施a. 严格控制炉料和熔化工具。尽可能采用较纯的金属炉料，以减少Fe、Si、Al等杂质的影响。对回炉料要严加管理，不允许与Mg-Al类镁合金相混。炉料使用前应仔细清理表面。使用专门的坩埚和熔化工具，不允许与熔炼Mg-Al类镁合金用的坩埚、熔化工具相混。b. 严格控制熔炼温度。在加锆时和加锆以后，都必须

12、严格控制合金液的温度，通常控制在760800oC较为合适。当温度低于750oC时，溶于镁液中的锆很容易析出并沉淀在坩埚底部，造成了合金中锆的损耗增加。温度过高时，如超过800oC，不仅镁液表面燃烧加剧，而且从坩埚壁上吸收铁，并将从大气中吸收氢，锆与铁、氢形成化合物，将显著增加锆的损耗，使加锆效果降低。实践指出：熔化温度最高不能超过820oC。c. 加锆前应进行适当的精炼。研究表明，MgO会使镁合金液中锆沉淀析出，增加锆的损耗，因此，在加锆前需用熔剂进行精炼，以清除合金液中的MgO夹杂物。d. 选择适当的加锆方法。加入纯锆不仅在技术上有困难，而且在经济上也不合算。采用比较便宜的、熔点较低的锆盐，

13、通过化学反应将锆加入镁合金中，或先用锆盐预制成MgZr中间合金后再加入镁合金中，是可取的方法。最常用的锆盐是氟锆酸钾(K2ZrF6)和四氯化锆(ZrCl4)。 锆以锆盐的形式直接加入a. 加入四氯化锆。ZrCl4的熔点为437oC，故加入温度较低，一般为760780oC，将ZrCl4加在合金液面上，并进行适当搅拌。ZrCl4加入后，在接触面上发生如下置换反应：ZrCl4十2Mg2MgCl2十Zr (5.4.3) 反应后生成的锆进入合金液。 由于镁与氯的亲和力很大，反应形成的产物MgCl2熔点也较低(718oC)，故反应进行得比较充分，因此锆的回收率较高，一般在30%左右。但使用ZrCl4制得的

14、含锆镁合金常含有腐蚀性的非金属夹杂物，因而降低了合金的抗蚀性能。有人认为这种腐蚀性夹杂物是反应产物MgCl2，也有人认为这种腐蚀性夹杂物是由于ZrCl4吸潮后形成的ZrOCl2。由于ZrCl4吸湿性很强，受热时ZrCl4即与水发生反应，生成ZrOCl2及HCl，而ZrOCl2本身以及它与MgCl2的复合化物，经过静置、精炼或重熔仍不能使其从镁液中清除。所以采用ZrCl4的方法受到限制。采用ZrCl4十KCl (1 : 1) 或ZrCl4 + KC1+ NaCl (2 : 1 : 1)熔制的合成盐，合成盐的加入温度控制在750800oC，搅拌时间为515min。合成盐的反应产物熔点低，流动性增加

15、，较易和镁液分离，可减少腐蚀性夹杂物。b. 加入氟锆酸钾。常用的是K2ZrF6和其他卤盐的混合物。在合金液表面加入K2ZrF6时，发生下列反应，使锆进入合金液中：K2ZrF6 +2Mg2KF MgF2 + Zr (5.4.4) 此外，如含有KZrF5，反应后会产生中间产物，反应如下： (5.4.5) 反应过程中生成的KFMgF2(熔点1054oC)、K3ZrF7 (熔点930oC)、MgF2 (熔点1270oC)等的熔点均很高。所以，如在通常的熔炼温度(700800oC)下加入时，这些反应产物将以固态停留在反应界面上，显著阻碍了反应的顺利进行，反应很不完全，此时氟锆酸钾中的锆仅有15%16.5

16、%进入合金。为了促进反应进行，需将温度提高到920oC左右，但即使在此温度下也仅有20%30%的锆能进入合金。 其余的锆由于反应不完全和氟锆酸钾的升华，以及反应析出的锆常常来不及进入合金中，而被搅入坩埚的熔渣中而损失了。如将温度再提高虽能促进反应，但又将显著增加镁液的蒸发、氧化及锆盐的升华。因此，采用K2ZrF6的主要问题在于设法降低盐相熔点，以提高锆的回收率。因此，现在多不采用纯K2ZrF6加入镁液，而以加入混合盐的办法，采用的成分为66% K2ZrF6 + 8%CaF2+ 26% LiCl。混合盐中加入LiCl及CaF2的作用是降低反应过程中混合物的熔化温度及黏度，使其在反应界面上保持液态

17、，有利于扩散和对流过程。使用混合盐使反应在较低温度下顺利进行，且有助于从镁液中排除反应产物。这些盐类均有较高的化学稳定性，故它们不与镁液或锆发生反应。 采用上述混合盐时加入温度可降至800oC，而同时锆的回收率却可提高到30%50%。加入混合盐时的操作如下：镁液用RJ-2熔剂精炼后，升温至800oC，除去液面上的熔剂，在液面上分批均匀地撒上混合盐，并强烈搅拌至不再冒烟为止，再降温至760oC，用RJ-2熔剂精炼23min，然后静置1015min，快冷至所需的浇注温度进行浇注。混合盐的加入量通常为镁液质量的7.5%8%，加入后镁液中将含有0.5%0.8%的Zr。这种混合盐在使用前需经下列步骤配制

18、：先将LiCl熔化，待其不再沸腾时，在750oC加入CaF2 ，然后在700oC下分批加入K2ZrF6，待所有盐类全部熔化后即浇入锭模，所得块状混合盐再经粉碎、过筛后即可使用。这样制得的混合盐成分均匀，且无吸湿性。 锆以Mg-Zr中间合金形式加入。采用以Mg-Zr中间合金形式加锆有下列优点：使用方便，非金属夹杂少，合金化效果较好。但在熔制Mg-Zr中间合金时由于锆在镁液中的溶解度很小，难于制得含锆量高并具有均匀成分的中间合金。为克服这个困难，可以通过适当搅拌，将锆机械地均匀混入镁液中。目前常采用以氟锆酸钾制作Mg-Zr中间合金，其工艺方法也各有不同。有的采用由50% 氟锆酸钾、25%无水光卤石

19、及25% 镁熔制得Mg-Zr中间合金。其熔制过程如下：先在坩埚中熔化光卤石，并加热至730750oC，一直保持到停止沸腾为止，然后升温至750800oC，将氟锆酸钾分批加入熔池，待锆盐完全熔化后，再把在另一坩埚中熔化的780800oC的镁液注入熔融盐液中，并仔细搅拌l015min，直到不再冒烟为止，倒出浮在中间合金液面上的熔融盐液，再将坩埚中的合金液用勺舀出，浇入锭模。由于Mg-Zr中间合金难于粉碎，故应浇成小块。这样制得的合金约含30%50%Zr （其中大部分为游离锆），将此中间合金加入镁液时其中的锆也只有35%50%能进入工作合金。这种工艺方法的缺点是：由于用镁还原K2ZrF6制得Mg-Z

20、r中间合金的反应是放热反应，这样突然大量倒入镁液会使反应非常剧烈，熔池温度上升很快，操作上不安全；将镁液加入熔盐中，由于镁在熔盐中溶解度很小，镁液相对密度小，浮于熔盐表面，高温下镁剧烈氧化，放出大量热量，更加速了熔池温度的上升，不仅增加了镁的损耗，而且使操作不安全，甚至有时会引起爆炸。在反应过程中生成大量高熔点的副产物，使熔体黏稠，中间合金与熔渣较难分离，得到的中间合金含有大量熔渣，由于含有熔渣，容易腐蚀，所以制得的中间合金不易保存。为了克服上述缺点，将经预热的镁块分批加入熔盐的熔池中，待全熔后，进行激烈搅拌1015min，去掉表面熔渣，浇成锭块。再将带有熔渣的镁铝中间合金用热水浸泡1020h

21、，洗掉部分熔渣，然后把镁铝中间合金烘干后重熔。这样改进后效果稍有改善，但工艺复杂。目前，国内常采用如下工艺制备Mg-Zr中间合金。使用的原材料是：氟锆酸钾(K2ZrF6 98%)、氯化钾(KC195%，不允许混有KNO3 等氧化剂) ，纯镁锭(不低于Mg-2)。原材料配料比例为：氟锆酸钾30%，氯化钾47%，纯镁23%。熔炼过程：将氯化钾加入清理干净并经预热到暗红色的坩埚中，当氧化钾熔化后升温至800820oC ，保持到剧烈沸腾停止，以彻底去除水分。然后将经预热的氟锆酸钾分批加入熔融的氯化钾中，搅拌均匀，并升温至870900oC，刮净表面并扒除熔液底部的熔渣，再加入经预热的镁锭。 镁锭的预热温

22、度不低于400oC，时间不少于30min。镁锭熔化后，温度不低于850oC时，搅拌810min，静置35min。当坩埚内的熔液分成三层后，用勺子小心地撇去表面的氯化钾及中间的黏稠状熔渣。吊出坩埚，静置冷却，最后用热水浸泡或蒸汽煮去熔渣，取出合金锭，清理干净。或将底部的中间合金舀出浇入经预热的锭模中。合金极易氧化，储存时应泡在煤油中。这种方法有如下优点：锆的回收率较高，可达26%；制得的镁锆中间合金只含有少量的非金属夹杂；因氯化钾相对密度小，流动性好，在熔液表面形成连续的保护层防止了镁液的烧损；氯化钾价格比较便宜。应注意的是氧化钾不允许混有硝酸钾等氧化剂杂质，因为反应本身是放热反应，熔池温度上升

23、很快，如再混入硝酸钾等杂质，就会加速镁液氧化，引起爆炸事故。所以氯化钾进厂时必须经严格化学分析，合格后才允许使用。 含锆镁合金的熔炼。现以ZM-1合金为例，讨论含锆镁合金的熔炼工艺。ZM-1镁合金化学成分：锌3.5% 5.5%，总锆量0.5% 1.0%（其中溶解锆大于0.5%)，其余为镁量。对原材料的要求：镁锭(不低于Mg-2)，锌锭(不低于Zn-3)，Mg-Zr中间合金应含有总锆量大于25%（其中有效含锆量为10%左右，有效含锆量指配制工作合金时能起合金化作用的锆量)。炉料组成：新料10%20%，回炉料80%90% (其中一级回炉料应占60%以上)。熔炼工艺过程：将预热过的回炉料、镁锭加入坩

24、埚内熔化，采用RJ-4熔剂覆盖。升温至720740oC加入锌，在780810oC时分批加Mg-Zr中间合金，全部熔化后彻底搅拌25min，以加速锆的溶解，并使成分均匀。在760780oC浇注断口试样，断口试样合格后，在750760oC精炼，精炼时间约10min，熔剂用量为1.5% 2. 5%。精炼后升温至780820oC，静置15min后进行浇注。精炼后停放时间不允许超过2h，保温应在780820oC，以免锆析出沉淀。若断口不合格，允许酌情补加1%2%镁锆中间合金，再重复精炼。熔炼工艺应严格控制。炉料表面的清洁程度不仅对锆损耗有一定影响，而且严重地影响合金质量，所以炉料使用前应喷砂处理。为了避

25、免锆的析出、沉淀，应尽量缩短合金在760oC以下的停留时间。温度高于820oC会使大量铁溶入合金液，同样会使锆损耗增加，应尽可能避免。加Mg-Zr中间合金的温度应不低于780oC，低于780oC加锆效果不好。精炼温度在750760oC较为合适。根据浇注工艺试样的断口晶粒粗细来判断合金的含锆量，其标准断口是根据试验得到的合金晶粒度随含锆量变化的规律来制定的。实践证明，这种方法是适用的。Mg-Zn-Zr合金在加锆过程中带入一些密度小、流动性高的氯化钾和熔渣，因而，对Mg-Zn-Zr合金用的熔剂除应具有一般镁合金熔剂的性能外，还应有较大的密度、适当的黏度和良好的精炼性能。熔剂RJ-4组成为：32%3

26、8%MgCl2， 32%36%KCl，8%10% CaF2, 12%16%BaCl2。这种熔剂不仅有较大的密度和适当的黏度，而且具有较好的覆盖和精炼性能，适用于熔炼Mg-Zn-Zr合金。国外Mg-Zr类合金用熔剂成分见表，可供参考。 表5.4.1 国外用于Mg-Zr类合金的熔剂Mg-Zn-Z合金较普通镁合金易氧化，而且浇注温度又高，加一定量的铍，以增加合金抗氧化性是必要的。铍以铍氟酸钠(Na2BeF2)化合物形式在720740oC与锌同时加入合金液，铍氟酸钠加入量为合金质量的0.12%，仍然要注意铍量不可过多，以防引起合金晶粒粗大。根据生产实践统计，回炉料每重熔一次锆量损耗约0.1%，为了弥补

27、锆量损耗，在配制工作合金时应补加占回炉料3%5%的镁-锆中间合金。另有经验指出，配料计算中锆损耗按0.2%考虑。 ZM-1 镁合金的非金属夹渣和偏析。与普通镁合金相比，在熔炼ZM-1镁合金时容易产生非金属夹渣，最常见的是“熔剂夹渣”和“熔渣”。由于它们都有较大的密度，在X射线底片上都呈现白色，不易区分，故在生产中把这两种夹渣通称为“大密度夹渣”。减少大密度夹渣是ZM-1合金熔炼的重要问题。a. 熔剂夹渣。产生原因：镁锆中间合金不纯净，常含有氯化钾，用它来配制工作合金时带进了氯化钾。当增加熔剂中氯化钾含量时，熔剂的黏度和密度降低，流动性提高，在注注时金属和熔剂不易分离，易产生熔剂夹渣。防止方法：

28、(a) 增加熔剂中稠化剂（如氟化钙）和加重剂（如氯化钡）的含量，使金属与熔剂容易分离并使熔剂容易下沉。RJ-2 熔剂中的氯化钡和氟化钙含量低，5%8%BaCl2、3%5%CaF2，而RJ-4熔剂中含12%16%BaCl2，8% 10% CaF2 ，熔剂易于与金属分离。(b) 控制中间合金的加入量，采用预制合金锭和Mg-Zr中间合金综合加锆法。b. 熔渣。产生原因：中间合金带入的熔渣。它是配置中间合金的还原反应过程中产生的高熔点副产物KF-MgF2 等与氧化钾的熔渣。防止方法：机械过滤；加强浇注系统的挡渣作用；提高静置温度至800820oC，静置时间不少于20min；控制中间合金加入量。如前所述

29、，由于锆的熔点高，密度大，在镁合金中锆的溶解度小，在镁液凝固时，随锆的溶解度下降而析出。此外，锆的化学性质活泼，易与许多元素形成化合物，这些化合物密度大，且难溶于镁液中，铸造工艺控制不当时容易在铸件中产生比重偏析。这种偏析在X射线底片上呈现成群分布的白亮区，宏观检查时偏析区较基体组织粗大，可以发现微小的金属亮点，在显微镜下，呈局部密集的轮廓清晰的灰色块状凸起。经用电子探针试验分析，此块状凸起物主要为Zn2Zr3化合物。此种偏析由于降低了其他部位的含锆量，局部又形成较大的金属夹杂，故对性能有一定的影响，允许在铸件中少量存在，但若数量及面积过大时，会降低力学性能，故必须控制。(2) 含稀土镁合金的

30、熔炼工艺。纯铈的熔点为815oC，纯镧的熔点约为812oC，纯钕熔点为840oC，混合稀土RE的熔点约为640oC，因此它们均可直接加入镁液。稀土元素很易氧化而烧损，且在熔炼温度下很易与熔剂中的MgCl2反应而损耗。例如：2Ce+3 MgCl22CeCl3+3Mg (5.4.6) 因此，熔炼含有RE的镁合金时，应采用不含MgCl2或MgCl2含量低的熔剂。通常采用的是美国的D 220熔剂，其成分为55%KCl、 15%BaCl2、28%CaCl2 、 2%CaF2。它可用于覆盖和精炼，在熔炼末期可在覆盖层上加入CaF2以使其稠化。另有人采用低MgCl2 量的MZ熔剂，成分为40%CaCl2、3

31、0%NaCl、20%KCl及10%MgCl2 ，它主要用作覆盖剂。在精炼时采用MZ熔剂70%和30%MgF2 的混合物，这种精炼剂将使熔炼末期液面上熔剂层得到稠化。MgF2虽能与RE发生反应，但因它以固态质点悬浮在液态氯盐中而不与镁液直接接触，故不会使RE大量损耗。由于MgF2较贵，故此种熔剂采用得较少。为了减少RE的损耗，应在较低温度的加入RE， 一般为740oC或750oC以下，并尽量缩短熔炼持续时间，加RE时一般采用钟罩将其迅速压入熔池深处。熔炼Mg-RE合金时，熔剂的消耗量一般应较标准类合金为高。此外，含RE的合金不允许通氯除气以免引起RE的大量损耗。合金中如同时含有Zn、RE及Zr，则其炉料加入次序通常为：在700720oC加入锌，730740oC加入RE，然后在780oC分批加入Mg-Zr中间合金并搅拌，再在750oC精炼并静置1015min，然后加CaF2以稠化液面上的D220熔剂并进行浇注。在熔炼此类合金时，在工艺上应考虑提高锆的回收率，减少锆的损失以及防止产生含锆的熔剂夹渣。同时，由于稀土金属具有很大的化学活泼性，易氧化，所以应尽量减少稀土的烧损。试验表明，在780810oC高温下保温，会使稀土损失；而在740760oC温度下保温2h，稀土和锆损失不明