Решения ООО «СОМЗ» для борьбы с коррозией магниевых изделий

Наиболее распространенная технология плавки магния предполагает использование легкоплавких хлоридных флюсов на основе карналлита и печей открытого типа. По данной технологии флюс используется для очистки (рафинирования) сплава от шлаков, возникающих в процессе горения и окисления сплава в ходе самой плавки, а также для предотвращения горения. Для этого на протяжении всей плавки на зеркало металла (поверхность расплава, контактирующая с воздухом) подается флюс, который расплавляется и закрывает поверхность, предотвращая взаимодействие расплава с кислородом воздуха. Данная технология управляется, но требует большого внимания к деталям. С одной стороны, тяжело равномерно подавать молотый флюс на зеркало расплава магния - это всегда сопряжено со значительным пылеуносом (в некоторых случаях до 30%). С другой стороны, еще большей проблемой может быть технология хранения и подготовки флюса. Хлорид магния, содержащийся в большинстве флюсов для магниевых сплавов в количестве от 35%, приводит к тому, что сам флюс при неправильном хранении быстро набирает влагу. Применение влажного флюса требует большего расхода, а так же из-за присутствующей влаги может способствовать насыщению расплава водородом, снижая качество магниевого литья. Известно, что магниевые сплавы, насыщенные водородом и зашлакованные окислами внутри, способствуют появлению пористости в отливках. Последнее особенно характерно для системы Mg-Al-Mn-Zn.

Получение сплавов по бесфлюсовой технологии плавки магния, поставленной в 2016 году на нашем предприятии, позволяет получать сплав, не содержащий хлорид ионов - центров появления коррозии в будущем у Заказчика. Инструмент бесфлюсовой плавки магния позволил нам существенно снизить металлургические потери, связанные с горением металла в процессе самой плавки.

На графике представлена статистика на примере нескольких магниевых сплавах, серийно выпускаемых на ООО "СОМЗ". После внедрения инструмента бесфлюсовой плавки, металлургический выход на представленной выборки сплавов: ВМ-85, МП-2, МП-1 и МА8Цч  вырос в среднем от 4 до 7% в зависимости от типа выпускаемого сплава.

Бесфлюсовая плавка работает по принципу подачи на зеркало металла гексафторида серы SF6 или элегаза. Данный газ тяжелее воздуха примерно в пять раз. Вытесняя воздух, газ создает газовую прослойку на поверхности расплава, а также образует прочную пленку сульфида магния, которая способна удерживаться на поверхности расплава длительное время. Таким образом, снижается процесс окисления расплава из-за взаимодействия с кислородом воздуха. Насыщение расплава водородом и азотом снижается по этой же причине. Коррозионная стойкость магниевого сплава, без обработки флюсами повышается.

С учетом высокой стоимости элегаза, эффективность бесфлюсовой магниевой плавки в значительной степени зависит от аппаратного оформления, и не во всех случаях ее применение может быть экономически оправдано. Даже такой тяжелый газ, как гексафторид серы SF6, из-за конвекционных потоков легко уносится тепловым потоком с поверхности перегретого металла в пространство более холодного цеха.