镁及镁合金晶粒细化剂的制备及其对组织和性能的影响

作     者：董定乾 

作者单位：江西理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：黎业生

授予年度：2007年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主      题：镁合金 细化机制 晶粒细化剂 组织 性能 

摘      要：本文以纯镁、AZ91及Mg+4.5%Zn镁合金作为研究对象,制备了Mg-Al-C、Mg-Ce及Mg-La中间合金和购买Mg-Zr中间合金,利用X荧光分析来确定熔炼所得合金的成分,利用X射线衍射(XRD)分析合金组成物相以及利用差热分析仪(DTA)、扫描电镜(SEM)、能谱EDS等分析技术,研究了相对应镁合金的晶粒细化行为,研究了细化剂的细化规律及细化机理。结果发现,纯镁中加入Mg-Al-C,Mg-Ce, Mg-La,Mg-Zr四种细化剂后,其晶粒细化效果明显;纯镁由粗大铸态组织晶粒约为180～230μm,细化到35～50μm左右,材料的综合性能得到明显的提升,并对细化机理作了进一步探讨。对Mg-Al系合金AZ91加入Mg-Al-C中间合金细化剂后进行研究,AZ91合金的铸态组织明显得到细化,由320μm左右细化到50μm,通过检测后初步认为是由于Mg-Al-C中间合金中形成有与α-Mg晶格相似的形核质点A14C3物相,研究表明Mg-Al-C细化剂有较长的衰退期,即在730℃下镁合金液中加入Mg-Al-C细化剂保温20分钟后仍具有良好的细化效果。对Mg-Zn系合金Mg+4.5%Zn镁合金细化研究时,通过分别同时加入细化剂Mg-Ce、Mg-Zr及Mg-La,Mg-Zr两种细化元素进行实验,发现平均晶粒尺寸由150μm降到了20μm左右,晶粒得到显著细化,强度和塑性都有所提高,并对细化机理进行探讨。