镁合金晶粒细化方法浅析

综述了目前国内镁合金的几种晶粒细化方法,包括液态凝固过程的细化晶粒法,如异质形核法、快速冷却法、附加振动法、半固态成形晶粒细化法。固态成形过程的细化晶粒法,如具有代表性的等通道转角挤压法、高压扭转法、大应变轧制法。分析了镁合金晶粒细化研究的研究进展和存在的问题,为进一步开发绿色高效的镁合金晶粒细化技术提供一些思路。     

镁及镁合金的晶粒细化

叙述了镁及镁合金晶粒细化的几种方法，如熔剂处理法、熔体过热法、熔体搅拌法、合金化细化晶粒、固态变形处理、半固态成形及快速凝固工艺等。细化镁合金晶粒尺寸能显著提高其力学性能，这对推广镁合金的应用具有重要意义。     

稀土元素对镁合金晶粒细化的研究

根据稀土元素在镁合金中存在的形式及其作用,综述了稀土Ce、Nd、Y、Er及Sc在镁合金中的晶粒细化效果及其作用机理。一定量的Ce、Nd、Y、Er及Sc对镁合金晶粒均有细化作用,根据稀土固溶度的不同,其细化合金晶粒所加入的量也不同;镁合金晶粒开始粗化时所添加的稀土量是随着其在镁合金中的固溶度增加而增大的。     

Effects of Rare Earth Addition on Grain Refimement of Magnesium Alloy

根据稀土元素在镁合金中存在的形式及其作用,综述了稀土Ce、Nd、Y、Er及Sc在镁合金中的晶粒细化效果及其作用机理.一定量的Ce、Nd、Y、Er及Sc对镁合金晶粒均有细化作用,根据稀土固溶度的不同,其细化合金晶粒所加入的量也不同;镁合金晶粒开始粗化时所添加的稀土量是随着其在镁合金中的固溶度增加而增大的.     

稀土元素镧在镁合金细化及强化中所起的作用

本文研究了稀土元素镧在镁合金的晶粒细化及强化过程中所起的作用，实验结果表明，由于镧的加入使得镁合金的晶粒细化，从而使得强度提高，经金相组织分析，证实了在镁合金中生成了特殊含镧化合物。     

镁合金的晶粒细化工艺

综述了镁合金晶粒细化的几种工艺方法,如采用加入几种含Zr和C等元素的晶粒细化剂过热处理细化铸造组织的液态工艺、半固态成形工艺、采用等静道角压（ECAE）或大比率挤压等的铸锭变形工艺、铸造粉末冶金成形工艺。细小等轴的晶粒组织可改善镁合金塑性变形能力,晶粒细化工艺对镁合金的广泛应用起着非常重要的作用。     

镁合金晶粒细化的研究进展

总结了镁合金晶粒细化的现状。主要对目前应用较为广泛的过热处理法、变质处理法、动态晶粒细化、快速凝固法、固态成型工艺法进行了论述,同时阐述了镁合金晶粒细化的机理。     

机械研磨工艺对 AZ91D 镁合金显微结构的影响

目的研究不同机械研磨处理条件对AZ91D镁合金表面晶粒细化行为与机制的影响。方法采用不同直径的弹丸对密排六方结构的AZ91D镁合金进行不同时间的表面机械研磨处理,对处理试样的表面显微结构进行对比和表征,分析晶粒细化机制。结果通过表面机械研磨处理可以实现AZ91D镁合金的表层晶粒细化。在一定范围内,弹丸直径越大,处理时间越长,表层晶粒细化就越明显,晶粒尺寸可细化至约24 nm。结论 AZ91D镁合金表面机械研磨处理晶粒细化是孪生和位错滑移的综合结果。选择弹丸直径16 mm,处理时间180 min的工艺参数,AZ91D镁合金表面机械研磨处理的效果最好。     

塑性变形对AZ31镁合金晶粒细化的影响

利用6300kN液压机通过挤压的方法研究了塑性变形对AZ31镁合金晶粒细化的影响.实验表明:挤压变形可显著地细化镁合金晶粒并提高镁合金的力学性能;随挤压比的增大,晶粒细化程度增加,金属的协调变形能力增加,塑性增加;并且通过适当控制成形温度,平均品粒直径可控制在3～5μm之内.     

MgC03对AZ63镁合金晶粒细化工艺的研究

研究了MgCO3对AZ63镁合金晶粒细化工艺,结果表明:MgCO3对AZ63镁合金细化明显,随其加入量的增加,晶粒显著细化.当MgCO3加入量为1.2％时,晶粒最小为55μm;此外,晶粒随保温时间的延长粗化明显,但对浇注温度不敏感.     

镁合金晶粒细化及机理研究进展

总结含铝及不含铝镁合金的晶粒细化方法和理论模型。不含铝的镁合金主要利用含Zr中间合金细化,而对含铝镁合金的晶粒细化缺乏深入理解并易引起混淆。未来的研究应致力于细化机理,尤其要结合合金、杂质元素及形核颗粒理解细化机理。     

微量Si、Mg元素对细化剂作用效果的影响

研究了6063合金中的微量Si、Mg元素对Al-Ti-C中间合金细化效果的影响,并探讨了其影响机理。结果表明：微量的Si、Mg元素均能促进Al-Ti-C中间合金对6063铝合金的细化作用,一般Si的含量在0.5％时,Al-Ti-C的细化效果最佳。在细化温度相同的情况下,Mg的促进作用更明显一些并且不存在“温度效应”。试验表明,当6063铝合金中同时存在微量的Si、Mg元素时,Al-Ti-C的细化效果会更加显著。     

Si和Mg元素对铝合金熔体采用细化剂效果的影响

研究Si、Mg元素对Al-Ti-C中间合金细化铝合金晶粒效果的影响，并探讨了其影响机制。结果表明：Si、Mg元素均能促进Al-Ti-C中间合金对铝晶粒的细化作用，一般Si的含量在0．5％时，Al-Ti-C的细化效果最佳；在细化处理温度相同的情况下，Mg的促进作用更明显一些，并且不存在“温度效应”。试验表明，当铝合金中同时存在Si、Mg元素时（6063铝合金），Al-Ti-C的细化效果会更加显著。     

微量Mg、Si对Al-Ti-C中间合金晶粒细化效果的促进作用

研究结果表明：微量的Mg和Si均能促进Al-Ti-C中间合金对工业纯铝和6063合金等铝合金的晶粒细化作用;在细化温度相同的条件下,与Si相比,Mg对Al-Ti-C中间合金细化效果具有更大的促进作用,微量的Mg可以抑制Al-Ti-C中间合金晶粒细化的“温度效应”;铝熔体中同时存在微量的Mg和Si时Al-Ti-C中间合金的细化效果更好,初步探讨了这两种微量元素促进Al-Ti-C中间合金细化效果的机理。     

镁合金晶粒细化的研究现状及发展

阐述镁合金晶粒细化的研究现状,对合金化、大应变量机械形变、半固态成形、挤压铸造、快速凝固粉末冶金等晶粒细化手段进行分析,指出现阶段存在的问题和今后的工作方向.     

Mg-8Sr中间合金对AZ91晶粒细化的研究

AZ91镁合金属于密排六方结构（HCP），塑性较低，而采用晶粒细化的方法可在很大程度上改善镁合金的力学性能。采用Mg-8Sr中间合金作为AZ91镁合金的细化剂。试验结果表明，Mg-8Sr中间合金能起到很好的细化效果，并使AZ91镁合金的力学性能有很大的提高。     

Grain refining technique of AM60B alloy by Al-Ti-B master alloy

The effects of grain refining parameters on grain size of AM60B magnesium alloy have been investigated using an Al-5Ti-1B master alloy as refiner; and an appropriate refining technique has been developed. The results indicate that the Al-Ti-B master alloy is an effective grain refiner for AM60B alloy and the grain size can be decreased from 348 μm to 76 μm. Raising the addition temperature or the pouring temperature is beneficial for grain refinement; while for the addition amount and holding time, there is an optimal value. The appropriate grain refining technique is that 0.3% Al-Ti-B master alloy is added at 780oC and then the melt is held for 30 min before pouring. The above phenomena can be explained by the refining mechanisms that have been proposed from the related studies on Al and Mg alloys and theoretical analysis.     

不同磁场作用下AZ61镁合金的凝固组织

在镁合金的凝固过程中施加低频或静态磁场都能有效细化晶粒,但静磁场的细化效果要优于低频交流磁场,同时随磁场强度的增加,静磁场细化晶粒的效果明显提高;在静磁场条件下,晶界共晶体组织的厚度明显减小,同时在晶内出现了大量细小块状化合物,这有利于提高镁合金的综合性能。     

累积叠轧温度对AZ31镁合金组织和性能的影响

通过光学显微镜、室温拉伸试验、显微硬度计、X射线衍射仪、扫描电镜等方法研究了累积叠轧温度对AZ31镁合金晶粒尺寸、基面织构、界面结合情况及力学性能的影响。结果表明:3道次累积叠轧后的AZ31镁合金晶粒细化效果明显,硬度增大,随着累积叠轧温度的升高,晶粒细化效果减弱,硬度增加趋势减弱。累积叠轧温度升高有弱化基面织构的作用。AZ31镁合板材在450 ℃累积叠轧3道次,综合力学性能最佳,为显微硬度70.64 HV0.05,抗拉强度288.64 MPa,屈服强度203.76 MPa,伸长率16.96%,界面结合强度21.53 MPa。     

坯料细化处理对AZ31镁合金挤压组织的影响

对超声细化和未细化的AZ31镁合金棒料进行均匀化退火后热挤压,并对热挤压后的组织和硬度进行了对比分析。结果表明,与未经过晶粒细化处理棒料的热挤压组织相比,预先经过晶粒细化处理的AZ31镁合金棒热挤压组织更加均匀。当挤压比λ为16、挤压料温度为380℃、挤压速度为0.9 m/min时,组织发生回复再结晶。与未经晶粒细化处理棒料的挤压组织相比,经过晶粒细化处理的挤压组织更加细小;挤压速度增加到10 m/min时,经过晶粒细化处理后的AZ31镁合金挤压变形后棒料边缘容易发生二次再结晶现象,形成一条宽约75μm的粗晶组织,边缘附近区域组织中有孪晶形成。同时,经过晶粒细化处理后的AZ31镁合金挤压棒的硬度较高。