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镁合金中主要的夹杂物是MgO,同时还有MgF2,MgCl2等,MgO及MgF2的熔点分别为2642℃,1263℃,均高于镁合金的熔炼温度,在镁合金液中以固态形式出现;MgO的密度为3.58g/cm3,高于镁的密度,因此MgO会沉于合金液底部作为氧化渣排出.由于镁易氧化,高温下产生大量的MgO,不可能被全部的排出,所以在镁合金中会残存一部分MgO夹渣.MgCl2的熔点为718℃,在镁合金的熔炼温度范围内,因此MgCl2在镁合金液中以液态形式出现.此外MgCl2在液态时的密度与镁的密度接近,因此MgCl2残留在镁合金液中的概率较大.另外,MgCl2还具有很强的吸湿性,会加速镁合金的腐蚀.这些问题的存在使得在镁合金的熔炼时必须要对其进行精炼处理.镁合金的精炼处理一般采用加入C2Cl6,MgCO3和CaCO3等精炼剂,这主要由于MgCO3和CaCO3容易分解产生大量的CO2气体,从而起到除气和排渣的作用.
熔剂精炼处理是利用熔剂洗涤镁熔体,利用熔剂与镁熔体的充分接触来润湿夹杂物,并将其聚合于熔剂中,随同熔剂与镁熔体沉积于坩埚底部.这种精炼方法实现的基础是熔剂必须要具有良好的润湿,吸附夹杂的能力.生产中采用C2Cl6等作为精炼剂进行精炼,具有变质和精炼的双重作用.这种方法在无熔剂精炼时,优势尤为突出.这种方法的机理是C2Cl6在镁熔体中迅速分解出氯,碳等元素,由于氯与镁能反应生成MgCl2,可以起到精炼作用,而碳则可以起到细化晶粒的作用.此外,C2Cl6分解所产生的气体还兼有除氢的作用.
由于在精炼过程中,不断有熔剂撒到金属表面,熔剂融化后进入金属.精炼结束后,为防止表面金属氧化燃烧,要向金属表面撒覆盖剂.覆盖剂是20%的硫粉和80%的精炼剂的混合物.表面精炼剂熔化后,逐渐向金属中渗透,即使在浇铸过程中,倾斜抬包中的金属表面保护膜破裂后,要向正待浇铸的金属表面撒覆盖剂.这些精炼后的工作,无疑给金属增加了外来杂质.有的制造厂采用氩气保护方法,防止气体杂质的进入,但要在较密闭的氩气环境中进行精炼和浇铸才有效,在敞开容器表面喷氩气阻止表面燃烧效果不大.在精炼及浇铸温度不太高的情况下,采用喷硫粉的方法制止熔体金属的表面氧化和燃烧效果较好.将出口管朝向熔融金属的装有硫粉的盒中通入一定的风量,喷出的硫粉冲向金属表面燃烧,减轻了金属的表面氧化,防止了外来精炼剂的进入.
镁合金所采用的变质剂,易与其它高熔点杂质形成高熔点金属中间化合物而沉降于炉底.这些难熔杂质和变质剂在镁合金中的溶解度小,熔点高,且比重比镁大.当他们相互作用时,且可将合金中的可熔杂质去掉,这对镁合金是有利的.但降低了变质剂的效果,甚至失效.
减少镁合金中铁,镍,硅杂质的含量可提高其抗蚀性.由于钛在800～850℃时,在镁中的溶解度较大,当低于700℃时溶解度急剧降低,并和铁,硅形成高熔点金属间化合物而沉降.因此,近年来在工业上已开始采用钛废料和低质量的氯化钛来去掉熔体中的铁,硅和部分镍,以提高合金的耐蚀性能.如MB3合金用低质量的氯化钛(TiCl3+ TiCl2)和镁-钛中间合金(含钛24%)处理后,可将合金中的铁,硅含量由0.01%Fe,0.01%Si降低到0.002%Fe,0.001%Si.
含锆的镁合金,应严格限制硅,铝,锰杂质的含量.当铝,硅,锰含量各超过0.1%时,合金中的锆含量将大为减低.
