氧化镁系是作为针对石英类包埋材料与熔钛反应大的特点而开发出来的一类包埋材料,其突出的优点就是铸件表面光洁,污染极小。Ida等[25,26]首先报道了钛铸件表面硬度的增高是由于吸收了氧所致,而且测得镁系包埋材料所铸的铸件硬度增高比磷酸盐系者低。这种包埋材料通常以高纯度电熔氧化镁为骨材,曾以磷酸盐或正硅酸乙酯为结合剂。现在多用氧化铝粘固剂作结合剂,用水混合,操作性能较好,硬化时间适宜,脱模良好。
Kazuo IDA等[27]比较传统的磷酸盐结合二氧化硅系包埋料和氧化镁系包埋料的铸钛性能,结果表明,氧化镁系包埋料所铸纯钛铸件的维氏显微硬度、表面粗糙度、铸件抗张强度、铸流率等各方面均比磷酸盐结合二氧化硅系包埋料好,氧化镁对纯钛铸件的表面性能影响很小。他认为氧化镁系包埋料比二氧化硅系包埋料更适合于钛的铸造,在铸模温度为800℃时氧化镁系包埋料的热膨胀率与二氧化硅系包埋料接近。Hung[28]也进行过类似的比较研究,结果表明氧化镁系包埋料所铸的纯钛铸件比石英系包埋料者更加精确致密。Okabe等[29]利用氧化镁包埋料对三种钛合金进行铸造,铸模温度为200℃,结果表明,铸件的抗张强度、屈服强度、延展率及弹性模量的测试结果令人满意。
Syverud等人[30]比较了四种包埋材料(Bellavest T, Rematitan Plus, Titavest CB和Titanium vest),应用氩气弧铸造机进行铸造,研究铸件的精度与包埋材料气体渗透性的关系。发现气体渗透性最差的Bellavest T包埋料铸造不完全,而渗透性最好的Titavest CB铸件完好、精确。Titavest CB为MgO系包埋料,其它三种均为石英系包埋料。在扫描电镜下观察发现Titavest CB包埋料中的MgO颗粒表现为高密集状态,较SiO2包埋料更易于凝聚,形成很多缝隙和小的球形孔,有利于铸模腔中的氩气通过包埋料排出,避免了过高压力使得气体回流而影响熔金的浇注。然而,Watanabe[23]的研究结果与此相反。他在实验中选用石英系和氧化镁系两种包埋料铸造模拟的三单位纯钛固定义齿,测量固定义齿的边缘浮升量,结果表明两种包埋料的纯钛铸造精度没有统计学差异。他认为用石英系包埋料铸造模拟纯钛固定桥可以达到常规要求的精度