Mg-Al基鎂合金變質(zhì)劑及其細(xì)化行為的研究.pdf

1、鎂合金被譽(yù)為二十一世紀(jì)的綠色工程材料，利用變質(zhì)劑細(xì)化Mg-Al基鎂合金，不但能夠降低其加工制品的成本，滿足日益增加的對(duì)多規(guī)格、多品種鎂合金的需求，而且將進(jìn)一步地促進(jìn)其在汽車、航空、通訊、電子、機(jī)械等領(lǐng)域的更為廣泛地應(yīng)用。因此，各國(guó)研究者對(duì)此進(jìn)行了大量的研究，然而到目前為止并沒(méi)有獲得突破性進(jìn)展。本文通X射線衍射，過(guò)光學(xué)顯微鐿、掃描電鐿及能譜成分分析對(duì)ZnCO3、Al-Mn中間合金、Al-Co中間合金分別添加至AZ31和AM60鎂合金中的細(xì)

2、化行為進(jìn)行了研究，獲得了以下主要研究成果:
　　ZnCO3分別添加至AZ31和AM60鎂合金后，都產(chǎn)生了顯著的細(xì)化效果。當(dāng)添加至AZ31鎂合金中，隨著ZnCO3添加量有0.3wt.％增加至1.2wt.％時(shí)，晶粒發(fā)生了顯著地細(xì)化，當(dāng)繼續(xù)增加ZnCO3添加量時(shí)，晶粒發(fā)生明顯的長(zhǎng)大。確定了添加量為1.2wt.％，靜置時(shí)間為30min時(shí)，晶粒細(xì)化效果最佳，即由原來(lái)的90μm減小到52μm。在對(duì)AM60的細(xì)化過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，隨著ZnCO3添加量

3、由0.3wt.％增加至1.2wt.％時(shí)，晶粒發(fā)生了顯著地細(xì)化，確定了添加量為1.2wt.％，靜置時(shí)間為45min時(shí)，晶粒細(xì)化效果最佳，即由原來(lái)的90μm減小到45μm。通過(guò)對(duì)添加ZnCO3的AM60鑄態(tài)組織及成分分析結(jié)果表明，細(xì)化行為來(lái)自于ZnCO3分解后生成的ZnO的異質(zhì)形核作用。
　　由Al8Mn5和ε-AlMn組成的雙相Al-66wt.％ Mn合金添加至AM60鎂合金起到了顯著地細(xì)化效果。且當(dāng)Al-66wt.％ Mn合金的添

4、加量≥1wt.％時(shí)，其對(duì)AM60鎂合金晶粒尺寸的細(xì)化效果趨于穩(wěn)定。確定了在熔煉溫度為750℃時(shí)，Al-66wt.％ Mn的最佳添加量為1％，最佳靜置時(shí)間為30min，晶粒細(xì)化效果最明顯，即由原始的90μm減小到45μm，減小了50％，此時(shí)晶粒更為均勻。另一方面，由單一AlCo相構(gòu)成的Al-70wt.％ Co合金對(duì)AM60鎂合金細(xì)化作用的研究結(jié)果表明，Al-70wt.％ Co對(duì)M60鎂合金晶粒也起到了明顯的細(xì)化作用。且當(dāng)Al-70wt.％

5、 Co合金的添加量≥1wt.％時(shí)，其對(duì)AM60鎂合金晶粒尺寸的細(xì)化效果趨于穩(wěn)定。確定了在熔煉溫度為750℃時(shí)，Al-70wt.％ Co的最佳添加量為1％，最佳靜置時(shí)間為30min，晶粒細(xì)化效果最明顯，即由原始的90μm減小到48μm。這表明了含有具有hcp結(jié)構(gòu)的ε-AlMn相的Al-Mn中間合金及含有具有bcc結(jié)構(gòu)的AlCo相的AlCo中間合金對(duì)AM60鎂合金具有相當(dāng)?shù)募?xì)化效果。這意味著采用金屬間化合物作為變質(zhì)劑添加到Mg-Al基合金中