اثر كلسيم بر مقاومت به اكسيداسيون و سياليت آلياژ منيزيم ‏AZ91‎

آلياژ منيزيم AZ91، در حالت مذاب در اتمسفر حفاظت نشده به سرعت اكسيد مي‌شود كه كيفيت و تميزي آلياژ را تحت تاثير قرار مي‌دهد. علاوه بر اين حضور لايه اكسيدي روي مذاب از سياليت آن مي‌كاهد كه به همين دليل استفاده از آلياژهاي منيزيم در ريخته‌گري مقاطع نازك با محدوديت جدي روبه‌رو است. در اين مقاله، اثر افزودن كلسيم بر افزايش مقاومت به اكسيداسيون و سياليت مذاب آلياژAZ91  مورد بررسي قرار گرفته است. به اين منظور، نمونه‌هايي از آلياژ AZ91 تهيه و مقادير مختلف كلسيم به آن اضافه شد. سپس نمونه‌ها در دماي 700 درجه سانتي‌گراد در مدت زمان‌هاي مختلف در اتمسفر كوره بدون گاز محافظ نگهداري شدند. بررسي‌هاي سطح نمونه، GIXRD از سطح و آزمون اكسيداسيون نشان مي‌دهند كه در سطح، فيلم اكسيدي چگال و فشرده متشكل از MgO و CaO ايجاد مي‌شود كه عمل حفاظت از مذاب را انجام مي‌دهد و از نفوذ اكسيژن به مذاب جلوگيري مي‌كند. در نتيجه مذاب در دماي 700درجه سانتي‌گراد بدون حضور گاز محافظ پايدار باقي مي‌ماند. مزيت استفاده از كلسيم در آلياژهاي منيزيم، حذف گازهاي گران‌قيمت گل‌خانه‌اي همچون SF6 است. براي بررسي ميزان پيشروي مذاب آلياژ AZ91 در حضور كلسيم، آزمايش ارزيابي سياليت با استفاده از قالب مارپيچ (اسپيرال) انجام شد. نتايج آزمايش نشان داد كه با افزودن كلسيم (در مقادير 0.5-1.5 و 2 درصد وزني) طول سياليت از حدود 100 ميلي‌متر به 340 ميلي‌متر افزايش پيدا كرد.