鎂合金化學性質活潑，在壓鑄過程中（尤其是高溫熔融、脫模及后處理階段）極易與空氣、水分發生反應生成氧化膜（主要成分為 MgO），不僅影響鑄件外觀和表面質量，還可能降低力學性能、增加后續加工難度。預防鎂合金壓鑄胚氧化需從工藝控制、材料選擇、設備保障、后處理防護四個核心環節系統性管控，具體措施如下：
壓鑄前的物料準備和環境管控是預防氧化的基礎，重點避免鎂合金在熔融前就與氧化劑接觸。
- 原材料預處理與存儲
- 鎂合金錠 / 回爐料需密封存儲在干燥、無粉塵、無腐蝕性氣體的環境中，避免長期暴露在潮濕空氣里（濕度建議≤50%），防止錠料表面提前形成氧化皮或吸潮（受潮會導致熔融時產生氫氣，同時加速氧化）。
- 使用前需清除鎂合金錠表面的氧化皮、油污及雜質（可通過機械打磨或專用溶劑清洗），避免氧化皮進入熔池后成為 “氧化核心”，引發更大范圍氧化。
- 熔劑與保護氣體準備
- 提前備好專用鎂合金熔劑（如 RJ-2、RJ-4 型），需確保熔劑干燥、無結塊（受潮熔劑會引入水分，加劇氧化和氫脆），其作用是覆蓋熔池表面、隔絕空氣，并吸附熔池中的氧化渣。
- 若采用氣體保護（主流方案），需確認保護氣體（常用SF?+ 氮氣混合氣體，SF?濃度通常為 0.1%~0.5%）純度達標（氮氣純度≥99.99%，SF?純度≥99.9%），且氣體管路無泄漏、無空氣混入。
壓鑄過程中的高溫（鎂合金熔融溫度通常為 590~620℃）是氧化的高發階段，需通過 “隔絕空氣 + 控制反應條件” 雙重手段預防。
- 熔池表面全覆蓋保護
- 熔劑保護：當鎂合金錠開始熔融時，按比例（通常為合金質量的 1%~3%）加入熔劑，熔劑會在熔池表面形成一層致密的液態覆蓋層，物理隔絕空氣與熔融鎂合金的接觸；熔煉過程中需定期補充熔劑，確保覆蓋層不破裂。
- 氣體保護：向熔煉爐內持續通入 SF?+ 氮氣混合氣體，SF?在高溫下會分解并在熔池表面形成一層極薄的氟化物保護膜（MgF?），該膜穩定性強、致密性高，能有效阻止氧的滲透；需控制氣體流量（通常為 0.5~2 L/min），避免流量過小導致保護不充分，或過大造成浪費及環境污染。
- 控制熔煉溫度與時間
- 嚴格控制熔池溫度不超過650℃（超過該溫度會加速鎂合金氧化速率，且可能導致保護膜破裂），實際熔煉溫度應根據合金牌號（如 AZ91D、AM60B）確定，通常比液相線高 20~50℃即可。
- 縮短熔融時間，避免鎂合金在高溫下長時間暴露（建議從錠料完全熔融到澆鑄的時間≤30 分鐘），減少氧化反應的累積。
- 避免熔池擾動與雜質混入
- 熔煉過程中攪拌速度需平緩（攪拌轉速≤50 r/min），避免劇烈攪拌導致熔池表面保護層破裂，引入空氣；同時防止熔池翻騰將氧化渣卷入內部。
- 澆鑄系統（如澆道、壓室）需提前預熱至150~250℃（避免低溫澆道與高溫熔融鎂合金接觸時產生 “激冷”，導致局部氧化），且需清理澆道內的氧化渣、油污等雜質。
- 控制模具溫度與脫模劑
- 模具溫度需穩定在180~250℃（根據合金牌號調整）：溫度過低會導致鑄件表面快速冷卻，可能與模具表面形成氧化層；溫度過高則可能導致鑄件表面粘模，脫模時產生劃痕，增加氧化風險。
- 選用專用鎂合金脫模劑（通常為水基或油基，含防氧化成分），避免使用通用鋁合金脫模劑（部分成分可能與鎂合金反應，加劇氧化）；脫模劑需均勻噴涂，厚度適中（過厚會導致鑄件表面缺陷，過薄則脫模困難），且噴涂后需烘干模具表面水分（水分會與高溫鑄件反應生成 MgO 和氫氣）。
- 縮短脫模后暴露時間
- 鑄件從模具脫出后，需在10 分鐘內轉入后續防氧化處理（如鈍化、噴涂），或暫時放入干燥、惰性氣體保護的中轉箱（避免在空氣中長時間暴露，尤其是潮濕環境下）；若車間濕度較高（＞60%），需在中轉區域設置除濕設備。
壓鑄胚脫模后若不及時處理，表面仍可能持續氧化，需通過后處理強化防護，并通過檢測驗證效果。
- 后處理防護措施
- 鈍化處理（核心步驟）：將壓鑄胚放入專用鈍化劑溶液（如鉻酸鹽鈍化、無鉻鈍化，當前主流為無鉻鈍化，如磷酸鹽 - 氟化物體系），在鑄件表面形成一層穩定的鈍化膜（厚度通常為 1~5μm），該膜能隔絕空氣和水分，顯著降低后續氧化速率；鈍化后需徹底清洗并烘干（烘干溫度 80~120℃，時間 15~30 分鐘），避免鈍化液殘留導致腐蝕。
- 臨時防銹處理：若壓鑄胚需儲存或運輸后再加工，可在鈍化后噴涂專用鎂合金防銹油（或防銹劑），形成臨時保護層；儲存環境需干燥（濕度≤50%）、通風，避免與酸性、堿性物質接觸。
- 氧化檢測與質量管控
- 外觀檢測：通過目視或放大鏡（10~20 倍）檢查壓鑄胚表面是否有白色或灰色氧化斑點、氧化皮（正常無氧化鑄件表面應呈均勻的金屬光澤或鈍化后的淡黃色）。
- 膜厚檢測：使用膜厚儀檢測鈍化膜厚度，確保符合技術要求（通常≥1μm），厚度不足會導致防氧化效果下降。
- 附著力檢測：通過劃格法（如 ASTM D3359 標準）檢測鈍化膜附著力，避免膜層脫落導致局部氧化。
- 設備密封性檢查：定期檢查熔煉爐、氣體管路、中轉箱的密封性，避免空氣泄漏進入保護系統；熔煉爐爐門需關閉嚴密，開啟時盡量縮短時間（如采用快速啟閉爐門）。
- 車間環境控制：壓鑄車間需控制濕度（建議≤50%），可通過除濕機、空調系統調節；同時避免車間內存在粉塵、油氣、酸性氣體（如焊接煙氣），這些物質會加速鎂合金氧化。
- 人員操作規范：對操作人員進行培訓，確保嚴格按照工藝參數（如溫度、氣體流量、鈍化時間）操作，避免因人為失誤（如忘記通保護氣體、熔劑添加不足）導致氧化。
