專利名稱：Mg-Al系鎂合金用晶粒細(xì)化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合金材料的生產(chǎn)加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種AZ31鎂合金的晶粒細(xì)化劑、該細(xì)化劑的制備方法及使用該細(xì)化劑制備細(xì)晶粒鎂合金的方法。
背景技術(shù)：
AZ31鎂合金是最常用的鎂合金之一，具有高的比強度、比剛度，優(yōu)良的鑄造性能和機械加工性能，但是強度和韌性較差。由Hall_patch(0 = σ JKcT"2)可知，對于K值較大的鎂合金而言，晶粒細(xì)化是合金強韌化的有效方法。當(dāng)前，鎂合金的晶粒細(xì)化主要通過添加合金元素來實現(xiàn)。在不含鋁的鎂合金中，最有效的晶粒細(xì)化劑是鋯元素；但是鋯不能用于含鋁鎂合金，其原因在于鋯元素與鋁反應(yīng)生成穩(wěn)定的Al2Zr而失去晶粒細(xì)化效果。目前含鋁鎂合金的晶粒細(xì)化工藝主要分為以下幾類:(I)碳變質(zhì) 法:添加包括碳粉、含碳有機物(如C2Cl6)、含碳金屬化合物(TiC)等，主要通過生成的Al4C3或Al2OC來細(xì)化鎂基體。但反應(yīng)產(chǎn)物含量不易控制，晶粒細(xì)化效果不穩(wěn)定，引入氧化物或氯化物會污染鎂合金熔體，釋放氯氣對環(huán)境和人體產(chǎn)生重大危害。而且，該方法的衰退期比較短，在工業(yè)應(yīng)用中常常要二次變質(zhì)，經(jīng)濟性和環(huán)保性較差。另外，將用于鋁合金中的晶粒細(xì)化劑Al-C和Al-T1-C等含碳中間合金加入到鎂合金，雖然都一定程度細(xì)化了晶粒，但是依然無法解決上述問題。(2)過熱處理法:就是將合金加熱到液相線以上150-260Κ，保溫一段時間，然后快速冷卻到澆鑄溫度。這種方法的過熱溫度與合金類型、熔體純度及澆鑄工藝有關(guān)，超出或者低于過熱溫度范圍都將導(dǎo)致晶粒粗化，溫度條件嚴(yán)格。過熱處理的操作溫度較高，容易導(dǎo)致鎂的氧化燒損。(3)合金化法:在凝固過程中，大多數(shù)合金元素可以增加溶質(zhì)在鎂合金熔體中的偏聚能力，從而實現(xiàn)更大程度上的成分過冷，阻礙晶粒長大。但是添加到熔體中的合金元素的一部分將與鋁或鎂發(fā)生反應(yīng)而生成化合物，有的甚至能形成粗大的化合物，導(dǎo)致合金元素對鎂合金的晶粒細(xì)化作用不穩(wěn)定。因此，需研制一種能有效、穩(wěn)定地細(xì)化含鋁鎂合金晶粒的細(xì)化劑，以解決現(xiàn)有晶粒細(xì)化工藝不能滿足含鋁鎂合金晶粒細(xì)化需要的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種Mg-Al系鎂合金用晶粒細(xì)化劑及其制備方法，該晶粒細(xì)化劑利用CaMgSn中間化合物起到異質(zhì)形核晶粒細(xì)化作用，有效解決現(xiàn)有晶粒細(xì)化工藝不能滿足含鋁鎂合金晶粒細(xì)化需要的技術(shù)問題，通過該方法可使細(xì)化劑的成分得到準(zhǔn)確控制，且使CaMgSn中間化合物在基體中呈彌散分布，使細(xì)化劑的細(xì)化能力更強。本發(fā)明通過以下技術(shù)手段解決上述技術(shù)問題:首先,本發(fā)明公開了一種Mg-Al系鎂合金用晶粒細(xì)化劑，由CaMgSn中間化合物、和Mg組成，其中，雜質(zhì)的重量含量彡0.3%。其次，本發(fā)明還公開了一種上述Mg-Al系鎂合金用晶粒細(xì)化劑的制備方法，包括以下步驟:a)按元素重量百分比組分Ca 0.3-3%,Sn 0.95_9.5%、余量Mg的配方取Ca和Mg裝入通有惰性氣體真空感應(yīng)爐中，加熱到720°C，保溫至裝入物質(zhì)完全熔化，并攪拌均勻，然后按配方量加入Sn，在720°C保溫至完全熔化，攪拌均勻使元素見充分反應(yīng)，得到合金熔融物；b)將步驟a)所得合金熔融物澆鑄到模具中，待鑄錠冷卻后，在400°C進行均勻化處理，然后在三向壓應(yīng)力作用下對鑄錠進行擠壓加工，得到含有CaMgSn中間化合物的Mg-Ca-Sn中間合金；c)將步驟b)所得的鑄錠去頭尾并銑皮，即得晶粒細(xì)化劑棒材。進一步，所述步驟a)中，元素Ca的加入是通過加入Mg_20Ca中間合金來實現(xiàn)的。另外，本發(fā)明還公開了一種利用上述晶粒細(xì)化劑制備具有細(xì)小晶粒Mg-Al系鎂合金的方法，包括以下步驟:a)按重量百分比計取以下組分:Mg-Ca-Sn 中間合金 5-25%;AL2.5-3.5%:Zn0.5-1.5% ；余量為Mg;雜質(zhì)≤ % ;按所述配方的量將Mg、AL、Zn裝入通有惰性氣體真空感應(yīng)爐中，加熱到720°C，保溫至所述的Mg、AL、Zn完全熔化,并攪拌均勻，然后按所述配方的量加入Mg-Ca-Sn中間合金，加入Mg-Ca-Sn中間合金的量要保正CaMgSn中間化合物的重量組分占到0.2_1%，在720°C保溫至完全熔化，攪拌混合均勻，得到合金熔融物；b)將所得合金熔融物澆鑄到模具中，待冷卻得到鑄態(tài)晶粒細(xì)化型Mg-Al系鎂合金。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的Mg-Al系鎂合金用晶粒細(xì)化劑及其制備方法，具有以下優(yōu)點:(I)本發(fā)明的晶粒細(xì)化劑以Mg-Ca-Sn中間合金作為細(xì)化劑，其中的CaMgSn中間化合物可作為基體在凝固時的異質(zhì)形核核心，起到提高形核速率，同時，由于CaMgSn中間化合物顆粒細(xì)小，形成晶粒細(xì)小，添加量穩(wěn)定，所添加物質(zhì)的晶粒細(xì)化效率高。采用該細(xì)化劑還避免了引入氧化物或氯化物對鎂鋁合金熔體及大氣形成污染，對含鋁鎂合金的晶粒細(xì)化作用有效而穩(wěn)定；(2)本發(fā)明的細(xì)化劑制備方法是在真空感應(yīng)爐中制備帶有細(xì)化劑中間合金，幾乎沒有元素?zé)龘p，成分可控性強。攪拌充分均勻，元素之間完全反應(yīng)，添加元素利用率高。擠壓后的Mg-Ca-Sn中間合金，CaMgSn中間化合物在基體中彌散分布，尺寸細(xì)小，進一步提高了細(xì)化能力；(3)采用本發(fā)明的方法細(xì)化的含鋁鎂合金，其鑄態(tài)晶粒尺寸為70μπι(圖2)，相較于同狀態(tài)下的未加晶粒細(xì)化劑的鎂合金的晶粒尺寸170 μ m(圖1)，晶粒細(xì)化效果顯著。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。圖1為實施實例I制備的鎂合金的鑄態(tài)組織；圖2為未使用本發(fā)明的細(xì)化劑時制備的鎂合金的鑄態(tài)組織。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)說明:首先，在不添加Mg-Ca-Sn中間合金的情況下制備AZ31鎂合金作為對比參照物，具體制備方法如下:a)按質(zhì)量百分比計取Al:2.65%，Zn:0.88%，余量為Mg，放入低碳鋼坩堝中進行熔煉，其中，控制雜質(zhì)(Mn，F(xiàn)e、S1、Ni和Cu)的含量少于0.5%。熔煉在真空感應(yīng)爐中進行，熔煉之前將爐內(nèi)抽至真空狀態(tài)，再通入氬氣，然后開始熔煉，待合金完全熔化后，在720°C保溫30分鐘，并通入氬氣進行攪拌，使加入的原料充分合金化。b)將內(nèi)徑為85mm高350mm的鐵模清理干凈，并預(yù)熱至300°C，保溫10分鐘，使整個模具溫度均勻。然后，將步驟a)所得的合金熔體在氬氣保護下澆鑄到鐵膜內(nèi)。待熔體完全凝固后脫模，得到直徑為85mm高300mm的AZ31合金鑄錠。所制備鎂合金鑄錠的鑄態(tài)組織見圖2，經(jīng)測量其鑄態(tài)晶粒尺寸為170 μ m。然后，制備本發(fā)明公開的晶粒細(xì)化劑，并在制備AZ31鎂合金時添加該細(xì)化劑:實施例1:本實施例的Mg-Al系鎂合金用晶粒細(xì)化劑，由CaMgSn中間化合物、和Mg組成，其中，雜質(zhì)(Mn，F(xiàn)e、S1、Ni和Cu)的重量含量彡0.3%0按以下步驟制備所述的Mg-Al系鎂合金用晶粒細(xì)化劑:a)按元素重量百分比組分Ca 0.6%、Sn 1.9%、余量Mg的配方取Ca和Mg裝入通有惰性氣體真空感應(yīng)爐中，元素Ca的加入通過加入Mg_20Ca中間合金來實現(xiàn)，加熱到720°C，保溫至裝入物質(zhì)完全熔化，并攪拌均勻，然后按配方量加入Sn，在720°C保溫至完全熔化，攪拌均勻使元素見充分反應(yīng)，得到合金熔融物；b)將內(nèi)徑為85mm高350mm的鐵模清理干凈，并預(yù)熱至300°C，保溫10分鐘，使整個模具溫度均勻。然后，將完全熔化，攪拌并保溫30分鐘的合金熔體在氬氣保護下澆鑄到預(yù)熱后的鐵膜內(nèi)。待完全凝固后脫模，得到直徑為85mm高300mm的Mg-Ca-Sn中間合金鑄錠。c)將所得的鑄錠去頭無尾并銑皮，得到直徑為80mm高250mm含有CaMgSn中間化合物的Mg-Ca-Sn中間合金。在400°C進行均勻化(均勻化處理作為提高錠坯的冶金質(zhì)量及擠壓性能的手段，自從20世界40年代出現(xiàn)以來，在美國，日本，德國，英國等發(fā)達(dá)國家得到了很大的發(fā)展，目前已經(jīng)成為了提高錠坯的冶金質(zhì)量的公知方法)，然后在三向壓應(yīng)力作用下擠壓加工，即得到16mm含有CaMgSn中間化合物的Mg-Ca-Sn中間合金棒材。由于擠壓過程的三向壓應(yīng)力作用， 晶粒細(xì)化型鎂合金中的CaMgSn化合物均勻細(xì)小，有利于發(fā)揮異質(zhì)形核晶粒細(xì)化作用。在制備AZ31鎂合金時，按如下步驟進行:
a)按重量百分比計取以下組分:Mg-Ca-Sn 中間合金 15%;AL3% ；Zn1% ；余量為Mg ；雜質(zhì)彡I % ;按所述配方的量將Mg、AL、Zn裝入通有惰性氣體真空感應(yīng)爐中，加熱到720°C，保溫至所述的Mg、AL、Zn完全熔化,并攪拌均勻，然后按所述配方的量加入Mg-Ca-Sn中間合金，加入Mg-Ca-Sn中間合金的量要保證CaMgSn中間化合物的重量組分占到0.2_1%，在720°C保溫至完全熔化，攪拌混合均勻，得到合金熔融物；b)將內(nèi)徑為85mm高350mm的鐵模清理干凈，并預(yù)熱至300°C，保溫10分鐘，使整個模具溫度均勻。然后，將完全熔化，攪拌并保溫30分鐘的合金熔體在氬氣保護下澆鑄到預(yù)熱后的鐵膜內(nèi)。待完全凝固后脫模，得到直徑為85mm高300mm的細(xì)化型AZ31鎂合金(即Mg-Al系鎂合金)鑄錠。本實施例制備的鎂合金的鑄態(tài)組織見圖1，經(jīng)測:其鑄態(tài)晶粒尺寸為70 μ m。在本實施例中，CaMgSn中間化合物起到異質(zhì)形核(晶核的形成分為兩種方式，即均質(zhì)形核和異質(zhì)形核。依附于液態(tài)金屬中某些雜質(zhì)質(zhì)點面形核，叫做異質(zhì)形核。實際純金屬中也總不可避免地含有一些雜質(zhì)，金屬熔化后，難熔雜質(zhì)的細(xì)小質(zhì)點將分布于液體中，液態(tài)金屬結(jié)晶時，晶核往往優(yōu)先依附于這些雜質(zhì)的表面而形成)晶粒細(xì)化作用，原因如下:·
DMg-Ca-Sn中間合金通過控制Sn和Ca的質(zhì)量比控制在2.8: 1-3.2: 1，合金中的的Sn和Ca在攪拌充分的情況下CaMgSn化合物的生成率高。2) CaMgSn為高溫穩(wěn)定相，熔點達(dá)到1000°C以上，在鎂熔液中可以穩(wěn)定存在。3) CaMgSn與Mg基體間存在穩(wěn)定的晶體學(xué)匹配關(guān)系。基于上述三點原因，Mg-Ca-Sn中間合金中的CaMgSn化合物可作為基體在凝固時的異質(zhì)形核核心，起到提高形核速率，細(xì)化鑄態(tài)晶體的作用。實施例2:按以下步驟制備所述的Mg-Al系鎂合金用晶粒細(xì)化劑:a)按元素重量百分比組分Ca 0.3%, Sn 0.95%、余量Mg的配方取Ca和Mg裝入通有惰性氣體真空感應(yīng)爐中，元素Ca的加入通過加入Mg_20Ca中間合金來實現(xiàn)，加熱到720°C，保溫至裝入物質(zhì)完全熔化，并攪拌均勻，然后按配方量加入Sn，在720°C保溫至完全熔化，攪拌均勻使元素見充分反應(yīng)，得到合金熔融物；b)將內(nèi)徑為85mm高350mm的鐵模清理干凈，并預(yù)熱至300°C，保溫10分鐘，使整個模具溫度均勻。然后，將完全熔化，攪拌并保溫30分鐘的合金熔體在氬氣保護下澆鑄到預(yù)熱后的鐵膜內(nèi)。待完全凝固后脫模，得到直徑為85mm高300mm的Mg-Ca-Sn中間合金鑄錠。c)將所得的鑄錠去頭無尾并銑皮，得到直徑為80mm高250mm含有CaMgSn中間化合物的Mg-Ca-Sn中間合金。在400°C進行均勻化，然后在三向壓應(yīng)力作用下擠壓加工，SP得到16mm含有CaMgSn中間化合物的Mg-Ca-Sn中間合金棒材。由于擠壓過程的三向壓應(yīng)力作用，晶粒細(xì)化型鎂合金中的CaMgSn化合物均勻細(xì)小，有利于發(fā)揮異質(zhì)形核晶粒細(xì)化作用。在制備AZ31鎂合金時，按如下步驟進行:a)按重量百分比計取以下組分:Mg-Ca-Sn 中間合金 5%;AL2.5% ；Zn0.5% ；余量為Mg ；雜質(zhì)≤I % ;按所述配方的量將Mg、AL、Zn裝入通有惰性氣體真空感應(yīng)爐中，加熱到720°C，保溫至所述的Mg、AL、Zn完全熔化，并攪拌均勻，然后按所述配方的量加入Mg-Ca-Sn中間合金，加入Mg-Ca-Sn中間合金的量要保證CaMgSn中間化合物的重量組分占到0.2-1%，在720°C保溫至完全熔化，攪拌混合均勻，得到合金熔融物；b)將內(nèi)徑為85mm高350mm的鐵模清理干凈，并預(yù)熱至300°C，保溫10分鐘，使整個模具溫度均勻。然后，將完全熔化，攪拌并保溫30分鐘的合金熔體在氬氣保護下澆鑄到預(yù)熱后的鐵膜內(nèi)。待完全凝固后脫模，得到直徑為85mm高300mm的細(xì)化型AZ31鎂合金(即Mg-Al系鎂合金)鑄錠。本實施例制備的鎂合金的鑄態(tài)組織經(jīng)測其鑄態(tài)晶粒尺寸為75 μ m。實施例3:按以下步驟制備所述的Mg-Al系鎂合金用晶粒細(xì)化劑:a)按元素重量百分比組分Ca3%、Sn9.5%、余量Mg的配方取Ca和Mg裝入通有惰性氣體真空感應(yīng)爐中，元素Ca的加入通過加入Mg-20Ca中間合金來實現(xiàn)，加熱到720°C，保溫至裝入物質(zhì)完全熔化，并攪拌均勻，然后按配方量加入Sn，在720°C保溫至完全熔化，攪拌均勻使元素見充分反應(yīng)，得到合金熔融物；b)將內(nèi)徑為85mm高350mm的鐵模清理干凈，并預(yù)熱至300°C，保溫10分鐘，使整個模具溫度均勻。然后，將完全熔化，攪拌并保溫30分鐘的合金熔體在氬氣保護下澆鑄到預(yù)熱后的鐵膜內(nèi)。待完全凝固后脫模，得到直徑為85mm高300mm的Mg-Ca-Sn中間合金鑄錠。c)將所得的鑄錠去頭無尾并銑皮，得到直徑為80mm高250mm含有CaMgSn中間化合物的Mg-Ca-Sn中間合金。在400°C進行均勻化，然后在三向壓應(yīng)力作用下擠壓加工，SP得到16mm含有CaMgSn中間化合物的Mg-Ca-Sn中間合金棒材。由于擠壓過程的三向壓應(yīng)力作用，晶粒細(xì)化型鎂合金中的CaMgSn化合物均勻細(xì)小，有利于發(fā)揮異質(zhì)形核晶粒細(xì)化作用。在制備AZ31鎂合金時，按如下步驟進行:a)按重量百分比計取以下組分:Mg-Ca-Sn 中間合金 25 % ;AL3.5% ；Zn1.5% ；余量為Mg ；雜質(zhì)彡I % ;
按所述配方的量將Mg、AL、Zn裝入通有惰性氣體真空感應(yīng)爐中，加熱到720°C，保溫至所述的Mg、AL、Zn完全熔化,并攪拌均勻，然后按所述配方的量加入Mg-Ca-Sn中間合金，加入Mg-Ca-Sn中間合金的量要保證CaMgSn中間化合物的重量組分占到0.2_1%，在720°C保溫至完全熔化，攪拌混合均勻，得到合金熔融物；b)將內(nèi)徑為85mm高350mm的鐵模清理干凈，并預(yù)熱至300°C，保溫10分鐘，使整個模具溫度均勻。然后，將完全熔化，攪拌并保溫30分鐘的合金熔體在氬氣保護下澆鑄到預(yù)熱后的鐵膜內(nèi)。待完全凝固后脫模，得到直徑為85mm高300mm的細(xì)化型AZ31鎂合金(即Mg-Al系鎂合金)鑄錠。本實施例制備的鎂合金的鑄態(tài)組織經(jīng)測量其鑄態(tài)晶粒尺寸為73 μ m。實施例4:按以下步驟制備所述的Mg-Al系鎂合金用晶粒細(xì)化劑:
a)按元素重量百分比組分Ca 1.5%,Sn 5%、余量Mg的配方取Ca和Mg裝入通有惰性氣體真空感應(yīng)爐中，元素Ca的加入通過加入Mg-20Ca中間合金來實現(xiàn)，加熱到720°C，保溫至裝入物質(zhì)完全熔化，并攪拌均勻，然后按配方量加入Sn，在720°C保溫至完全熔化，攪拌均勻使元素見充分反應(yīng)，得到合金熔融物；b)將內(nèi)徑為85mm高350mm的鐵模清理干凈，并預(yù)熱至300°C，保溫10分鐘，使整個模具溫度均勻。然后，將完全熔化，攪拌并保溫30分鐘的合金熔體在氬氣保護下澆鑄到預(yù)熱后的鐵膜內(nèi)。待完全凝固后脫模，得到直徑為85mm高300mm的Mg-Ca-Sn中間合金鑄錠。c)將所得的鑄錠去頭無尾并銑皮，得到直徑為80mm高250mm含有CaMgSn中間化合物的Mg-Ca-Sn中間合金。在400°C進行均勻化，然后在三向壓應(yīng)力作用下擠壓加工，SP得到16mm含有CaMgSn中間化合物的Mg-Ca-Sn中間合金棒材。由于擠壓過程的三向壓應(yīng)力作用，晶粒細(xì)化型鎂合金中的CaMgSn化合物均勻細(xì)小，有利于發(fā)揮異質(zhì)形核晶粒細(xì)化作用。在制備AZ31鎂合金時，按如下步驟進行:a)按重量百分比計取以下組分:Mg-Ca-Sn 中間合金 10% ；AL3.3% ；Zn0.8% ；余量為Mg;雜質(zhì)彡1%;按所述配方的量將Mg、AL、Zn裝入通有惰性氣體真空感應(yīng)爐中，加熱到720°C，保溫至所述的Mg、AL、Zn完全熔化,并攪拌均勻，然后按所述配方的量加入Mg-Ca-Sn中間合金，加入Mg-Ca-Sn中間合金的量要保證CaMgSn中間化合物的重量組分占到0.2_1%，在720°C保溫至完全熔化，攪拌混合均勻，得到合金熔融物；b)將內(nèi)徑為85mm高350mm的鐵模清理干凈，并預(yù)熱至300°C，保溫10分鐘，使整個模具溫度均勻。然后，將完全熔化，攪拌并保溫30分鐘的合金熔體在氬氣保護下澆鑄到預(yù)熱后的鐵膜內(nèi)。待完全凝固后脫模，得到直徑為85mm高300mm的細(xì)化型AZ31鎂合金(即Mg-Al系鎂合金)鑄錠。
本實施例制備的鎂合金的鑄態(tài)組織經(jīng)測量其鑄態(tài)晶粒尺寸為71 μ m。從實施例1-4可以看出，經(jīng)本發(fā)明的方法制作的晶粒細(xì)化劑用于細(xì)化AZ31鎂合金后，相較于同狀態(tài)下的未加晶粒細(xì)化劑的鎂合金的晶粒尺寸170 μ m，鎂合金的晶粒尺寸得到顯著改善，有效提高了其強度和韌性。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中 。
權(quán)利要求
1.一種Mg-Al系鎂合金用晶粒細(xì)化劑，其特征在于:由CaMgSn中間化合物、和Mg組成，其中，雜質(zhì)的重量含量< 0.3%。
2.權(quán)利要求1所述的Mg-Al系鎂合金用晶粒細(xì)化劑的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: a)按元素重量百分比組分Ca0.3-3%,Sn 0.95-9.5%、余量Mg的配方取Ca和Mg裝入通有惰性氣體真空感應(yīng)爐中，加熱到720V，保溫至裝入物質(zhì)完全熔化,并攪拌均勻,然后按配方量加入Sn，在720°C保溫至完全熔化，攪拌均勻使元素間充分反應(yīng)，得到合金熔融物； b)將步驟a)所得合金熔融物澆鑄到模具中，待鑄錠冷卻后，在400°C進行均勻化處理，然后在三向壓應(yīng)力作用下對鑄錠進行擠壓加工，得到含有CaMgSn中間化合物的Mg-Ca-Sn中間合金； c)將步驟b)所得的鑄錠去頭尾并銑皮，即得晶粒細(xì)化劑棒材。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的Mg-Al系鎂合金用晶粒細(xì)化劑的制備方法，其特征在于:所述步驟a)中，元素Ca的加入是通過加入Mg_20Ca中間合金來實現(xiàn)的。
4.利用權(quán)利要求1所述的晶粒細(xì)化劑制備具有細(xì)小晶粒Mg-Al系鎂合金的方法，其特征在于:包括以下步驟: a)按重量百分比計取以下組分: Mg-Ca-Sn 中間合金 5-25% ； AL2.5-3.5% ； Zn0.5-1.5% ； 余量為Mg ； 雜質(zhì)<1%; 按所述配方的量將Mg、AL、Zn裝入通有惰性氣體真空感應(yīng)爐中，加熱到720°C，保溫至所述的Mg、AL、Zn完全熔化,并攪拌均勻，然后按所述配方的量加入Mg-Ca-Sn中間合金,在720°C保溫至完全熔化，攪拌混合均勻，得到合金熔融物； b)將所得合金熔融物澆鑄到模具中，待冷卻得到鑄態(tài)晶粒細(xì)化型Mg-Al系鎂合金。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種Mg-Al系鎂合金用晶粒細(xì)化劑及其制備方法，該晶粒細(xì)化劑由CaMgSn中間化合物、和Mg組成，其中，雜質(zhì)的重量含量≤0.3％；利用顆粒細(xì)小的CaMgSn中間化合物作為基體在凝固時的異質(zhì)形核核心，形成晶粒細(xì)小，添加量穩(wěn)定，晶粒細(xì)化高效穩(wěn)定。按照合理的配方在真空感應(yīng)爐內(nèi)制備細(xì)化劑，有效避免了元素?zé)龘p，成分可控性強，通過擠壓加工，可使CaMgSn在基體中彌散分布，尺寸細(xì)小，進一步提高了細(xì)化能力。另外，按照本發(fā)明公開的配方及工藝細(xì)化AZ31含鋁鎂合金晶粒，所得鎂合金的鑄態(tài)晶粒尺寸為70μm，相較于同狀態(tài)下的未加晶粒細(xì)化劑的鎂合金的晶粒尺寸170μm，晶粒細(xì)化效果顯著。
文檔編號C22C23/00GK103233138SQ201310157639
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者蔣斌, 周冠瑜, 潘復(fù)生, 黃小勇, 姜中濤 申請人:重慶大學(xué)