اثر کلسیم بر مقاومت به اکسیداسیون و سیالیت آلیاژ منیزیم ‏AZ91‎

آلیاژ منیزیم AZ91، 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 آلیاژAZ91  مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور، نمونه هایی از آلیاژ AZ91 تهیه و مقادیر مختلف کلسیم به آن اضافه شد. سپس نمونه ها در دمای 700 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 700درجه 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 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 میلی متر به 340 میلی متر افزایش پیدا کرد.