Remelting behaviour of pure and AZ63 magnesium chips

Abstract

Magnesium is a widely used light metal in many areas such as the automotive, aerospace, and medical industries. Magnesium has become widely used in industrial applications despite its poor corrosion resistance and high cost. It has great machinability, weldability, and remarkable mechanical properties such as lightweight, strength, and creep resistance. Magnesium is considered by the European Union as a critical raw material. The demand for magnesium has been increasing and it is used as a substitute for other heavy materials in many applications. Thus, recycling magnesium scrap is important due to limited raw material accessibility and environmental concerns. Secondary sources of magnesium should contribute to the economy and the procedure should be as efficient as possible to prevent metal loss. Magnesium is typically remelted under a salt flux (chloride and fluoride mix) which removes the surface oxides and other contaminants from the metal or under a cover gas that covers the surface against oxidation. This research studies the effects of salt composition, different fluorides, and the compaction degree of turnings on the recovery efficiency of pure and AZ63 magnesium alloy chips that were remelted under different chemical compositions of NaF, CaF2, MgCl2, KCl, and NaCl salt fluxes. The purpose is to minimize the metal loss and increase the coalescence ability of the metal. Metal yield and coagulation efficiency were reported XRD, SEM-EDX, XRF, and TGA analysis were performed for the characterization of chips and remelted samples. The melting point and density of the salt fluxes were determined by the FactSage software.

Magnezyum, otomotiv, havacılık ve medikal endüstrileri gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılan bir hafif metaldir. Zayıf korozyon direncine ve yüksek maliyetine rağmen, magnezyum endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Mükemmel işlenebilirliğe, kaynaklanabilirliğe ve hafiflik, dayanıklılık ve sürünme direnci gibi dikkate değer mekanik özelliklere sahiptir. Magnezyum, Avrupa Birliği tarafından kritik bir hammadde olarak kabul edilmektedir. Magnezyum talebi artmakta ve birçok uygulamada diğer ağır malzemelerin yerine kullanılmaktadır. Bu nedenle, sınırlı ham madde erişilebilirliği ve çevresel kaygılar nedeniyle magnezyum hurdanın geri dönüştürülmesi önemlidir. İkincil magnezyum kaynakları ekonomiye katkıda bulunmalı ve metal kaybını önlemek için prosedür mümkün olduğunca verimli olmalıdır. Magnezyum tipik olarak yüzey oksitlerini ve diğer kirletici maddeleri metalden uzaklaştıran bir tuz akışı (klorür ve florür karışımı) veya oksidasyona karşı yüzeyi kaplayan bir örtü gazı altında yeniden eritilir. Bu araştırma, NaF, CaF2, MgCl2, KCl ve NaCl tuz akışlarının farklı kimyasal bileşimleri altında yeniden eritilmiş saf ve AZ63 magnezyum alaşımlı talaşların geri kazanım verimliliği üzerindeki tuz bileşiminin, farklı florürlerin ve tornalamaların sıkıştırma derecesinin etkilerini incelemektedir. Amaç, metal kaybını en aza indirmek ve metalin kaynaşma kabiliyetini arttırmaktır. Metal verimi ve pıhtılaşma oranı raporlandı XRD, SEM-EDX, XRF ve TGA analizleri, cipslerin karakterizasyonu için yapıldı ve yeniden eritildi örnekler. Tuz akışlarının erime noktası ve yoğunluğu, FactSage yazılımı ile belirlendi.