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1.1 镁与氧的作用
镁与氧的亲和力要比铝与氧的亲和力大，通常金属与氧的亲和力可由它们的氧化物生成热和分解压来判断。氧化物的生成热越大，分解压越小，则与氧的亲和力就越强。镁与1g原子氧相比和时，放出598J的热，而铝放出531J的热。
镁和铝的另一区别是，没被氧化后表面形成疏松的氧化膜，其致密度系数α=0.79(Al2O3的α=1.28)，这种不致密的表面膜，不能阻碍反应物质的通过，使氧化得以不断进行，其氧化动力学曲线呈直线式，而不是抛物线式，可见氧化速率与时间无关，氧化过程完全由反应界面所控制。镁的氧化与温度关系很密切，温度较低时，镁的氧化速率不大;温度高于500℃，氧化速率加快;当温度超过熔点650℃时，其氧化速率急剧增加，一旦遇氧就会发生激烈的氧化而燃烧，放出大量的热。反应生成的氧化镁绝热性能很好，使反应界面所产生的热不能及时的向外扩散，进而提高了界面上的温度，这样恶性循环必然会加速镁的氧化，燃烧反应更加剧烈。反应界面的温度越来越高，甚至可达2850℃，远高于镁的沸点(1107℃)引起镁熔液大量气化，甚至导致发生爆炸。
在金属中添加微量的金属铍(w(Be)=0.002%~0.01%),可提高镁熔液的抗氧化性能。由于铍是镁的表面活性元素，富集于镁熔液表面，致使表面含铍量约为合金中含铍量的10倍，并优先氧化，氧化铍的致密度系数α=1.71，故氧化铍充填于氧化镁膜的孔隙中，形成致密的复合氧化膜。但铍的加入量不易过多，过多会引起晶粒粗化，降低力学性能，并加大热裂倾向。当温度高于750℃时，铍对镁的抗氧化作用大为降低。而镁合金的熔炼温度一般均高于750℃，因此用铍防止镁合金氧化仅是一种辅助措施。
1.1.1 镁与水的作用
镁无论是固态还是液态均能与水发生反应，其反应方程式见(1-1)和式(1-2)。在室温下，反应速度缓慢，随着温度升高，反应速度加快，并且Mg(OH)2会分解为水及MgO，高温时只发生式(1-1)的反应。在相同条件下，镁与水之间的反应，要比镁与氧之间的反应更加激烈。
Mg+H2O=MgO+H2↑+Q (1-1)
Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑+Q (1-2)
当熔融镁与水接触时，不仅因生成氧化镁放出大量的热，而且反应产物氢与周围大气中的氧迅速作用生成生成水，水又受热急剧气话膨胀，结果导致猛烈的爆炸，引起镁熔液的剧烈燃烧与飞溅。所以，熔炼镁合金时，与熔液相接处的炉料、工具、熔剂等均应干燥。
镁与水的反应也是镁熔液中氢的主要来源，它与镁合金铸件的主要缺陷—缩松的产生有密切关系。
1.1.2 镁与氮气的作用
镁与N2发生式(1-3)的反应。在室温下反应速度极慢，当镁处于液态时，反应速度加快，温度高于1000℃时，反应很激烈。不过此反应比Mg-O、Mg-H2O反应要缓慢的多。反应产物Mg3N2系粉状化合物，不能阻止式(1-3)反应继续进行，同时Mg3N2膜也不能防止镁的蒸发，所以氮气不能阻止镁熔液的氧化和燃烧。
3Mg+N2= Mg3N2 (1-3)
1.1.3 镁与氩、氦、氖等惰性气体的作用
氩、氦、氖等惰性气体均不与镁发生化学反应，可防止镁熔液的燃烧。但在这些气氛中，镁熔液不能生成防护性的表面膜，故不能阻止镁的蒸发，而镁在熔点以上有较高的蒸汽压。
1.1.4 镁与某些防护性气体的作用
1. 镁与CO2的作用
一般认为CO2与镁在高温下产生式(1-4)的反应。
2Mg+CO2=2 MgO+C(无定型)
试验表明，处于各种温度下的镁，在干燥、纯净的CO2中，其氧化速率均很低，这与表面膜中出现了无定型碳密切相关。这种无定型碳存在与氧化膜的孔隙中，提高了镁表面的膜致密度系数，使α=1.03~1.05.带正电荷的无定型碳，还能强烈的抑制镁离子(Mg2+)透过表面膜的扩散运动，故也能抑制镁的氧化。在干燥、纯净的CO2中，在700℃左右镁熔液表面形成晶莹的有金属色泽的薄膜，此膜具有一定的塑性，但随着温度的升高，表面膜逐渐变厚，变硬，致密度逐渐降低，所后发生开裂，失去了保护作用，镁开始燃烧。此外，CO2含有混合空气或水气时，CO2的防护性将下降。
注：本文来源于中国压铸网个人会员金学春分享课件《镁合金熔炼原理与工艺》部份内容
