Mg-Al系鎂合金的晶粒細(xì)化工藝與機(jī)理研究.pdf

1、對(duì)鎂有明顯的細(xì)化效果的元素Zr，主要用于Mg–Zn和Mg–RE系鎂合金的晶粒細(xì)化，而應(yīng)用最廣的Mg-Al系合金不能用Zr來細(xì)化，因此尋找新型的晶粒細(xì)化劑很有必要。本文通過錯(cuò)配度計(jì)算，熔點(diǎn)、各元素之間電負(fù)性差的比較，設(shè)計(jì)Mg-0.6Ca-xPb、Mg-0.6Ca-xSn兩種中間合金系，通過組織與物相分析，刪選出Mg-0.6Ca-1.8Pb、Mg-0.6Ca-1.9Sn兩種中間合金，進(jìn)行熱擠壓處理，并將擠壓棒材添加進(jìn)AZ31合金中，進(jìn)行組織

2、與物相分析，研究其細(xì)化機(jī)理，結(jié)果表明：
　　采用電阻熔煉爐，在SF6+CO2氣氛下，制備了Mg-0.6Ca-xPb、Mg-0.6Ca-xSn兩種不同系列合金。其中Mg-0.6Ca組織粗大，二次枝晶臂平均間距為25.2μm，平均晶粒尺寸為274μm；隨著Pb含量的增加，二次枝晶臂間距與晶粒尺寸開始減小，當(dāng)添加1.8％Pb時(shí)，組織最為細(xì)小，二次枝晶臂平均間距減小到11.8μm，平均晶粒尺寸細(xì)化至127μm，細(xì)化效果主要是因?yàn)镃a2Pb

3、、Mg2Ca相釘扎晶粒長(zhǎng)大，以及Ca2Pb相的異質(zhì)形核共同作用。
　　隨著Sn含量的增加，二次枝晶臂間距與晶粒尺寸呈現(xiàn)波動(dòng)趨勢(shì)，當(dāng)添加1.9%Sn時(shí)，組織相對(duì)最為細(xì)小，二次枝晶臂平均間距為8.6μm，平均晶粒尺寸細(xì)化至94μm，細(xì)化效果主要是因?yàn)镃aMgSn、Mg2Sn相釘扎晶粒長(zhǎng)大，以及CaMgSn相的異質(zhì)形核共同作用。
　　選取Mg-0.6Ca-1.8Pb、Mg-0.6Ca-1.9Sn兩種中間合金，通過固溶處理和擠壓變形

4、改善第二相分布與形貌，第二相由團(tuán)聚的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閺浬⒎植?，晶粒尺寸也有大幅度的減小，第二相分別為Ca2Pb、Mg2Ca、Mg1.86Pb；CaMgSn、Mg2Sn，熱擠壓過程不會(huì)改變物相種類。
　　制備的中間合金對(duì)AZ31有較好的細(xì)化效果，AZ31二次枝晶臂平均間距為38.0μm，平均晶粒尺寸為182μm；當(dāng)Ca、Pb量達(dá)到0.73%時(shí)，二次枝晶臂平均間距減小至34.8μm，平均晶粒尺寸細(xì)化至90μm，細(xì)化效果主要是因?yàn)镃a2Pb相