專利名稱：一種鎂合金晶粒細化的方法
技術領域：
本發明屬于鑄造技術領域。
背景技術：
本發明涉及的鎂合金的型號為AZ91D鎂合金，A代表Al，Z代表Zn，后面的數字9和1分別指的是Al和Zn的含量，是最常用的鎂合金，具有優良的鑄造性能和良好的強度， 因而具有廣泛的用途，主要用于汽車和計算機的殼、蓋類零件，以及運動器械、鏈鋸、手動工 具和家用器具等。但是其晶體結構為密排六方型，這種結構決定了它的塑性變性能力較差， 大大限制了它的應用范圍。為了提高AZ91D鎂合金的力學性能，最常用的方法就是通過晶粒細化改善AZ91D 鎂合金的組織。早在1937年人們就發現加&對鎂合金有晶粒細化作用，但其只適用于 Mg-Zn, Mg-RE等不含Al的鎂合金。如果鎂合金熔體內存在Al，則會消除&的晶粒細化作 用，導致晶粒粗化；這主要是由ττ與Al易形成AlJr穩定化合物，而AlJr為體心正方形， 其晶格常數為a = 4. 1135X10_9m，c = 16. 193 X 10_9m，與Mg相差很大，作為異質形核核心 的可能性小；同時，形成AlJr將造成合金中Al和ττ的損失，所以Mg-Al系合金中不能用 &作為細化劑。目前國內有人采用SiC/Al中間合金(其實是SiC粒子增強的Al基復合材料)的 形式將SiC顆粒引入鎂液中以達到細化晶粒的目的。相似地，因潤濕性問題，SiC/Al中間 合金通常采用工藝復雜的粉末冶金或復合鑄造法來制備，同時，用該中間合金細化，將會引 入一定量的Al，影響合金的成分。
發明內容
本發明的目的是提供一種鎂合金晶粒細化的方法。本發明是一種鎂合金晶粒細化的方法，其型號為AZ91D，首先在760 780°C溫度 下進行熔化，經(2(16精煉后，進行攪拌，加入由SiC和鎂粉按質量比為1 1組成的細化劑， 加入量為鎂合金質量的0. 2 0. 4%，SiC粉末粒徑小于3 μ m，然后在700 710°C的溫度 下進行澆注。本發明與其他添加SiC的方法相比，SiC顆粒更加細小，有利于SiC的吸收，混合 鎂粉的作用是起到一個粘結、稀釋SiC粉末，并易于被鎂液吸收的作用，同時因引入的其它 元素主要為鎂，因此對鎂合金成份的影響很小，且操作方法簡單、細化效果好，在實際生產 中很容易實施。
圖1為沒有添加SiC和鎂粉的混合物的AZ9ID鎂合金的微觀組織形貌圖，圖2為 添加SiC和鎂粉的混合物(SiC的加入量為0. 05% )的AZ91D鎂合金的微觀組織形貌圖， 圖3為添加SiC和鎂粉的混合物(SiC的加入量為0.2%)的AZ91D鎂合金的微觀組織形貌圖，圖4為添加SiC和鎂粉的混合物(SiC的加入量為0. 6% )的AZ91D鎂合金的微觀組織形貌圖。
具體實施例方式下面通過實施例對本發明做進一步的說明，但本發明不僅限于這些例子。實施例本發明的步驟為(1)首先是預熱模具和爐料，預熱溫度為150°C 20(TC，然后是升溫對AZ91D鎂合 金進行熔煉，熔煉的過程始終采用保護氣體保護，在熔煉的過程中發現熔體燃燒，立即使用
覆蓋劑覆蓋。(2)升溫到710V 720°C后，開始精煉，使用鐘罩加入相當鎂合金質量1. 5%的 C2Cl6，等到反應完畢后，保溫10分鐘，進行拔渣。(3)升溫到760°C 780°C后，加入一定量的SiC和鎂粉的混合物進行細化處理，同 時對熔體進行攪拌。(4)拔渣后，靜置10分鐘，溫度控制在700°C 710°C，澆注澆入金屬型模具，得到 Φ 15X120mm 的棒料。圖1為沒有添加SiC和鎂粉的混合物的AZ91D鎂合金的微觀組織，其組織為發達 的樹枝晶；圖二為添加SiC和鎂粉的混合物(SiC的加入量為0. 05% )的AZ91D鎂合金的 微觀組織，相比圖1，晶粒明顯細化，但還存在較粗大的樹枝晶；圖3為添加SiC和鎂粉的混 合物(SiC的加入量為0. 2% )的AZ91D鎂合金的微觀組織，其組織為均勻、細小的等軸晶； 圖4為添加SiC和鎂粉的混合物(SiC的加入量為0.6%)的AZ91D鎂合金的微觀組織，相 比圖3，晶粒有所粗化。
權利要求
一種鎂合金晶粒細化的方法，其型號為AZ91D，首先在760～780℃溫度下進行熔化，經C2Cl6精煉后，進行攪拌，加入由SiC和鎂粉按質量比為1∶1組成的細化劑，加入量為鎂合金質量的0.2～0.4％，SiC粉末粒徑小于3μm，然后在700～710℃的溫度下進行澆注。
2.據權利要求1所述的鎂合金晶粒細化的方法，其特征在于AZ91D鎂合金是在特制的 耐高溫鋼制坩堝中，在電阻爐中熔煉。表面覆蓋一層覆蓋劑，熔化后升溫經精煉和變質，整 個過程在惰性氣體的保護下經行。
3.根據權利要求1所述的鎂合金晶粒細化的方法，其特征在于AZ91D鎂合金晶粒細 化工藝過程包括以下步驟預熱AZ91D鎂合金，熔化AZ91D鎂合金，精煉，變質，澆注，其工 藝參數如下模具預熱溫度為150°C 200°C，精煉溫度為710°C 720°C，變質溫度為 760°C 780°C，澆注溫度為700°C 710°C。
全文摘要
一種鎂合金晶粒細化的方法，其型號為AZ91D，首先在760～780℃溫度下進行熔化，經C2Cl6精煉后，進行攪拌，加入由SiC和鎂粉按質量比為1∶1組成的細化劑，加入量為鎂合金質量的0.2～0.4％，SiC粉末粒徑小于3μm，然后在700～710℃的溫度下進行澆注。
文檔編號C22C23/02GK101818276SQ20091002171
公開日2010年9月1日 申請日期2009年3月14日 優先權日2009年3月14日
發明者姜向東, 郝遠, 陳體軍, 馬穎 申請人:蘭州理工大學