专利名称：一种镁合金晶粒细化的方法
技术领域：
本发明属于铸造技术领域。
背景技术：
本发明涉及的镁合金的型号为AZ91D镁合金，A代表Al，Z代表Zn，后面的数字9和1分别指的是Al和Zn的含量，是最常用的镁合金，具有优良的铸造性能和良好的强度， 因而具有广泛的用途，主要用于汽车和计算机的壳、盖类零件，以及运动器械、链锯、手动工 具和家用器具等。但是其晶体结构为密排六方型，这种结构决定了它的塑性变性能力较差， 大大限制了它的应用范围。为了提高AZ91D镁合金的力学性能，最常用的方法就是通过晶粒细化改善AZ91D 镁合金的组织。早在1937年人们就发现加&对镁合金有晶粒细化作用，但其只适用于 Mg-Zn, Mg-RE等不含Al的镁合金。如果镁合金熔体内存在Al，则会消除&的晶粒细化作 用，导致晶粒粗化；这主要是由ττ与Al易形成AlJr稳定化合物，而AlJr为体心正方形， 其晶格常数为a = 4. 1135X10_9m，c = 16. 193 X 10_9m，与Mg相差很大，作为异质形核核心 的可能性小；同时，形成AlJr将造成合金中Al和ττ的损失，所以Mg-Al系合金中不能用 &作为细化剂。目前国内有人采用SiC/Al中间合金(其实是SiC粒子增强的Al基复合材料)的 形式将SiC颗粒引入镁液中以达到细化晶粒的目的。相似地，因润湿性问题，SiC/Al中间 合金通常采用工艺复杂的粉末冶金或复合铸造法来制备，同时，用该中间合金细化，将会引 入一定量的Al，影响合金的成分。
发明内容
本发明的目的是提供一种镁合金晶粒细化的方法。本发明是一种镁合金晶粒细化的方法，其型号为AZ91D，首先在760 780°C温度 下进行熔化，经(2(16精炼后，进行搅拌，加入由SiC和镁粉按质量比为1 1组成的细化剂， 加入量为镁合金质量的0. 2 0. 4%，SiC粉末粒径小于3 μ m，然后在700 710°C的温度 下进行浇注。本发明与其他添加SiC的方法相比，SiC颗粒更加细小，有利于SiC的吸收，混合 镁粉的作用是起到一个粘结、稀释SiC粉末，并易于被镁液吸收的作用，同时因引入的其它 元素主要为镁，因此对镁合金成份的影响很小，且操作方法简单、细化效果好，在实际生产 中很容易实施。
图1为没有添加SiC和镁粉的混合物的AZ9ID镁合金的微观组织形貌图，图2为 添加SiC和镁粉的混合物(SiC的加入量为0. 05% )的AZ91D镁合金的微观组织形貌图， 图3为添加SiC和镁粉的混合物(SiC的加入量为0.2%)的AZ91D镁合金的微观组织形貌图，图4为添加SiC和镁粉的混合物(SiC的加入量为0. 6% )的AZ91D镁合金的微观组织形貌图。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明做进一步的说明，但本发明不仅限于这些例子。实施例本发明的步骤为(1)首先是预热模具和炉料，预热温度为150°C 20(TC，然后是升温对AZ91D镁合 金进行熔炼，熔炼的过程始终采用保护气体保护，在熔炼的过程中发现熔体燃烧，立即使用
覆盖剂覆盖。(2)升温到710V 720°C后，开始精炼，使用钟罩加入相当镁合金质量1. 5%的 C2Cl6，等到反应完毕后，保温10分钟，进行拔渣。(3)升温到760°C 780°C后，加入一定量的SiC和镁粉的混合物进行细化处理，同 时对熔体进行搅拌。(4)拔渣后，静置10分钟，温度控制在700°C 710°C，浇注浇入金属型模具，得到 Φ 15X120mm 的棒料。图1为没有添加SiC和镁粉的混合物的AZ91D镁合金的微观组织，其组织为发达 的树枝晶；图二为添加SiC和镁粉的混合物(SiC的加入量为0. 05% )的AZ91D镁合金的 微观组织，相比图1，晶粒明显细化，但还存在较粗大的树枝晶；图3为添加SiC和镁粉的混 合物(SiC的加入量为0. 2% )的AZ91D镁合金的微观组织，其组织为均勻、细小的等轴晶； 图4为添加SiC和镁粉的混合物(SiC的加入量为0.6%)的AZ91D镁合金的微观组织，相 比图3，晶粒有所粗化。
权利要求
一种镁合金晶粒细化的方法，其型号为AZ91D，首先在760～780℃温度下进行熔化，经C2Cl6精炼后，进行搅拌，加入由SiC和镁粉按质量比为1∶1组成的细化剂，加入量为镁合金质量的0.2～0.4％，SiC粉末粒径小于3μm，然后在700～710℃的温度下进行浇注。
2.据权利要求1所述的镁合金晶粒细化的方法，其特征在于AZ91D镁合金是在特制的 耐高温钢制坩埚中，在电阻炉中熔炼。表面覆盖一层覆盖剂，熔化后升温经精炼和变质，整 个过程在惰性气体的保护下经行。
3.根据权利要求1所述的镁合金晶粒细化的方法，其特征在于AZ91D镁合金晶粒细 化工艺过程包括以下步骤预热AZ91D镁合金，熔化AZ91D镁合金，精炼，变质，浇注，其工 艺参数如下模具预热温度为150°C 200°C，精炼温度为710°C 720°C，变质温度为 760°C 780°C，浇注温度为700°C 710°C。
全文摘要
一种镁合金晶粒细化的方法，其型号为AZ91D，首先在760～780℃温度下进行熔化，经C2Cl6精炼后，进行搅拌，加入由SiC和镁粉按质量比为1∶1组成的细化剂，加入量为镁合金质量的0.2～0.4％，SiC粉末粒径小于3μm，然后在700～710℃的温度下进行浇注。
文档编号C22C23/02GK101818276SQ20091002171
公开日2010年9月1日 申请日期2009年3月14日 优先权日2009年3月14日
发明者姜向东, 郝远, 陈体军, 马颖 申请人:兰州理工大学