相区。 3.镁的变化规律：由图5曲线(1)及图6 的电极端部熔化液层和液固两相区镁分布 (⊙，为以液层表面为原点的距离坐标)，看 出不同镁含量电极的熔化液层与液固两相区 的镁分布规律基本相同，从液层表面向内， 镁含量明显增高，直至达到电极镁含量。熔 化液层与液固两相区的镁含量随ò：增加而增 加的趋势不同。显然是由于两个区域的流体 流动状态不同而使镁的迁移速度不同所致。 图4“突出环”区的结晶组织×50 1一原始电极区b—“变出环”内 图5曲线(2)为“突出环”区的镁分布(O:为以 环表面为原点的距离坐标)，环内镁分布基 本均匀，与熔化液层中[Mg]s相近。说明此环是熔化液层上翻冷凝而成，并非电极侧表面的 金属熔化所致。 0.030 图7为CMg]s、[Mg]i与[Mg]e的关 系，均呈直线，分别以下述回归方程表示： 0.025 243Ig), [Mg]s=0.18[Mg]e (1) 0.020 [Mg]i=0.30[Mg]e (2) 0.015 在本试验条件下，镶挥发约？0%。重熔锭镁 22(Mg). 含量高于电极端部熔化液层表面镁含量。 0.010 [Mg]e越高，[Mg]s与[Mg]i的差值越大。 0.005 4.镁挥发机理的探讨：1960年Johnson 11小指出，真空电重熔的提纯作用可能发 0.51.01.52.02.53.03.5 生于电极端部。但有关电极增部元素挥发的 6,·0:毫米 具体情况至今未见报导。从图7的试验结果 图5电极嘴都便分有 看出，[Mg]e较低时[Mg]s与[Mg]i相近， 1一培化液层与液围两相区2一“突出环”区 [Mg]e较高时则[Mg]i高于[Mg]s。[Mg]i>[Mg]s说明形成熔谪时的每层流体厚度大于 0.3毫米，并非所有金属液均暴露于真空。从镁的分析结果计算出平均镁含量与[Mg]i相同 的流体厚度约为0.5~0.7毫米。整个熔化液层的温度是由外向里逐渐降低，靠近液固两相区 的金属液温度低，粘度大，流速小。当外层金属液汇入熔滴时，内层金属液尚未流到锥顶或 尚未流动，成为新的外层金属液。在真空与高温作用下，新外层金属液的镁含量降低，流动 性增加，汇人熔滴。金属液层如此分层汇入熔滴，熔滴镁含量低于整个金属液层平均镁含 量，但高于[Mg]s。根据[Mg]s<[Mg]i及熔滴形成阶段的金属液流动特征，可以认为镁 的主要挥发部位是电极端部。 电极端部的镁挥发过程包括如下六个步骤：①合金液内部镁原子向合金液表面迁移，② 镁原子通过液相边界层扩散到合金液一气相界面，③合金液一气相界面发生液相变为气相的 镁挥发反应和凝聚的逆反应[Mg]=Mg气：④气态镁分子通过气相边界层扩散到气相：⑤气 态镁分子通过气相向冷凝壁迁移，⑥冷凝。因镁的蒸汽压很高，故③不会成为镁挥发的限制 环节。纯镁的蒸汽压可用下式计算1) 98口 “ 突 出环 ’ － 原 始 电 极 区 区 的结晶 组 织 。 一 ‘ 突 出环 “ 内 相区 。 镁 的变化规律 由图 曲线 及图 的 电极端部熔化液 层 和液 固两 相 区 镁 分 布 为以液 层表 面 为原点的距 离坐标 ， 看 出不 同镁 含量 电极的 熔化液 层与液 固 两 相区 的镁分布规律基 本相同 ， 从液 层表面 向内 ， 镁 含量 明显 增高 ， 直至达 到电极镁 含量 。 熔 化液 层与液 固两 相 区的镁 含量随 增加 而 增 加 的趋势不 同 。 显然是 由于两个区域的流体 流动状态 不 同而使镁的 迁移速 度不 同所 致 。 图 曲线 为 “ 突 出环 ” 区的镁 分 布 为以 环表面 为原点的距 离坐标 ， 环 内镁 分布基 本均匀 ， 与 熔化液层 中〔 〕 相近 。 金属熔化所致 。 说 明此环是 熔化液层上翻冷凝 而成 ， 并非 电极侧表面的 图 为 、 〔 与 〔 〕 的 关 系 ， 均呈 直线 ， 分别以 下述 回 归方程表示 〕 在 本试验 条件下 ， 镁挥发约 。 重熔键镁 含 高于电极端部熔化液层表 面 镁 含 量 。 越 高 ， 〔 与 的差值越 大 。 镁挥发机理的探讨 年 川 指出 ， 真空电弧重熔的提纯作用 可能发 生于电极端部 。 但有关电极端部元素挥发的 具体情况至今未见报导 。 从 图 的试验结果 看 出 ， 〕 较 低时 〕 与 呈相近 ， 么一 犷万︹︺， 田 电 极 端 部 镜分 布 － 络 化 液层 与液 固 两招 区 － 突 出环 区 较 高时则 高于 。 说 明形成熔滴时的 每层 流 体 厚 度 大于 。 毫 米 ， 并 非所 有金属液均暴露于真空 。 从镁的 分析结果计算 出平均镁 含量 与 〔 相 同 的流体厚 度约 为 。 毫米 。 整个熔化液层的温度是 由外 向里逐渐降低 ， 靠 近液 固两 相区 的 金属 液温度低 ， 粘度大 ， 流速小 。 当外层金属液 汇人熔滴时 ， 内层 金属液 尚未流到锥顶或 尚未流动 ， 成 为新的 外层 金属液 。 在真空与高温作用 下 ， 新外层金属液的镁含量降低 ， 流动 性 增加 ， 汇入熔 滴 。 金属 液层 如此分层 汇入熔滴 ， 熔滴镁含量低于整 个金属液层 平 均 镁 含 量 ， 但 高 于 〔 〕 。 根据 〔 〕 〔 及熔滴形成 阶段的 金属液流动特征 ， 可 以认 为镁 的主 要挥发 部位是 电极端部 。 电极端部的 镁挥发 过程包括 如下六 个步骤 ①合金 液 内部镁原子 向合金液表面 迁移 ② 镁原子通 过液 相边界层扩 散到合金液一气相界面， ③合金 液一气相界面发 生浓相变为气相心 镁挥发 反 应 和凝聚的 逆反应 〔 〕 气， ④气态镁 分子通 过 气相边界层扩 散到 气相 ⑤ 气 态 镁分子通 过 气相 向冷凝壁 迁移 ⑥冷凝 。 因镁的蒸汽压很 高 ， 故③不 会成 为镁挥 发的 限 制 环节 。 纯镁的 蒸汽压 可用 下式计算 ’ 、 一 一