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1、10申请公布号CN102041419A43申请公布日20110504CN102041419ACN102041419A21申请号201010595990X22申请日20101220C22C23/02200601C22C1/06200601B22D27/2020060171申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市学府路253号72发明人金青林王春建蒋业华岑启宏54发明名称AZ31镁合金的晶粒细化方法57摘要本发明提供一种AZ31镁合金的晶粒细化方法，通过在熔炼过程中调节MN、FE两类元素的质量配比，使熔体在凝固过程中析出有效形核核心，从而获得细小等轴的AZ31铸锭。该方法无需对AZ31合金的。
2、配制熔炼工艺进行重大变动，只通过调控MN和FE的质量配比，使熔体在后续的凝固过程中形成有效形核核心，达到晶粒细化的目的；且无需额外添加晶粒细化剂，成本低，生产效率高，操作简单，无污染。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页CN102041422A1/1页21一种AZ31合金的晶粒细化方法，其特征在于经过下列各工艺步骤1熔炼AZ31合金；2测定步骤1所得AZ31熔体中的MN、FE含量；3依据步骤2的检测结果，将AL20MN中间合金添加到步骤1所得熔体中，调节MN、FE的含量；4保温，使FE、MN充分扩散在熔体中；5熔体浇注，即可获得具有细小等轴晶粒。
3、的AZ31合金铸锭。2根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤3调节熔体中MN、FE含量时当步骤2中的检测结果中FE的质量百分含量为00010005时，添加AL20MN中间合金，使MN的质量百分含量为01015；当步骤2中的检测结果中FE的质量百分含量为0005001时，添加AL20MN中间合金，使MN与FE的质量比为20251。3根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述步骤4中的保温温度为710730，保温时间为2030分钟。权利要求书CN102041419ACN102041422A1/3页3AZ31镁合金的晶粒细化方法技术领域0001本发明涉及一种AZ31镁合金的晶粒细化方法，属于。
4、金属冶炼领域。背景技术0002镁合金是目前最轻的金属结构材料，它具有低密度、高比强度、高比刚度、良好的抗振性能，良好的电磁屏蔽性能、优良的铸造性能及机械加工性能，在汽车、交通、航空等领域得到了越来越多的应用。但是由于镁具有密排六方的晶格结构，造成镁合金的塑性变形性能力较差，极大地限制了镁合金的应用范围。晶粒细化技术作为改善镁合金塑性变形能力的有效手段，一直是镁合金的应用开发领域的研究热点。0003AZ31属于MGAL系合金，是目前使用最广泛的变形镁合金。对于MGAL系合金的晶粒细化，目前应用最多的是碳质孕育法即向合金熔体中添加碳或碳化物，孕育一段时间后进行浇注获得细小晶粒的方法。常用的含碳的细。
5、化剂是六氯乙烷C2CL6和菱镁矿MGCO3。其中C2CL6与MGCO3在工业中最为广泛。但C2CL6在使用过程中会释放出大量氯气，严重腐蚀设备，损害操作人员健康；MGCO3的细化效果不及C2CL6，且细化效果不稳定，容易造成气孔、夹渣等铸造缺陷。0004MGAL系合金晶粒细化技术的相关专利引述如下00051专利200410017862公开了一种高强度高塑性MGAL基镁合金。该发明通过在镁合金中加入少量的TI，明显细化MGAL基镁合金的晶粒，有效改善MG17AL12相的形态和分布，从而达到提高镁合金强度的目的。00062专利200410044836公开了一种镁或镁合金用晶粒细化剂，晶粒细化剂由铝。
6、粉和碳粉组成，其质量配比为3161。00073专利200510024186发明了一种MGAL系镁合金的晶粒细化剂及其制备方法，细化剂的组分及重量百分比为AL9095，TI3050，B1050，SR0510。00084专利200710053530提供一种镁及镁合金复合晶粒细化剂及其制备方法。细化剂的化学成分为重量百分比AL15375，C5125，CE520，余量为MG。00095专利200910060406提供一种镁及镁合金用晶粒细化剂制备方法。所述细化剂的化学成分为重量百分比TI13785510，B6222290，余量为镁。00106专利200910021711提供一种AZ91D镁合金晶粒细化。
7、的方法。该方法是将SIC粉末和镁粉按质量比为11组成的细化剂加入AZ91D熔体中，然后在700710的温度下进行浇注，获得晶粒细化效果。0011综上，在整个MGAL系合金中还不存在一种高效、环保的晶粒细化剂和细化工艺。因此，若能开发一种高效、环保的晶粒细化工艺，将极大的拓展镁合金的应用领域，具有重要的经济和社会效益。说明书CN102041419ACN102041422A2/3页4发明内容0012FE是MGAL系合金中常见的有害杂质元素，会显著的降低镁合金的耐腐蚀性能。因此在生产实践中，镁合金中的FE含量通常会控制在001以下。但是另一方面，FE会和熔体中的MN、AL反应生成AL8MN，FE5或。
8、ALMN形核核心，能够有效的细化镁合金的晶粒尺寸。0013利用镁合金中MN、FE元素的上述特征，本发明的目的在于提出一种高效、环保的AZ31合金的晶粒细化方法，其原理是在不降低耐腐特性的前提下，通过调控AZ31合金中的MN、FE元素的质量配比达到细化晶粒的目的。0014一种AZ31合金的晶粒细化方法，经过下列各工艺步骤00151熔炼AZ31合金；00162测定步骤1所得AZ31熔体中的MN、FE含量；00173依据步骤2的检测结果，将AL20MN中间合金添加到步骤1所得熔体中，调节MN、FE的含量；00184保温，使FE、MN充分扩散在熔体中；00195熔体浇注，即可获得具有细小等轴晶粒的AZ。
9、31合金铸锭。0020所述步骤3调节熔体中MN、FE含量时0021当步骤2中的检测结果中FE的质量百分含量为00010005时，添加AL20MN中间合金，使MN的质量百分含量为01015；0022当步骤2中的检测结果中FE的质量百分含量为0005001时，添加AL20MN中间合金，使MN与FE的质量比为20251。0023所述步骤4中的保温温度为710730，保温时间为2030分钟。0024该方法的优点是00251无需对AZ31合金的配制熔炼工艺进行重大变动，只通过调控MN和FE的质量配比，使熔体在后续的凝固过程中形成有效形核核心，达到晶粒细化的目的。00262无需额外添加晶粒细化剂，成本低，。
10、生产效率高，操作简单，无污染。具体实施方式0027下面结合实施例对本发明做进一步描述。0028实施例100291熔炼AZ31合金；00302测定步骤1所得AZ31熔体中的FE含量为0002，MN含量为0003；00313依据步骤2的检测结果，将AL20MN中间合金添加到步骤1所得熔体中，使MN的质量百分含量为01；00324720下保温30MIN，使FE、MN充分扩散在熔体中；00335熔体经精炼、脱气、浇注，即可获得具有细小等轴晶粒的AZ31合金铸锭。0034晶粒度分析表明铸锭晶粒尺寸为140M。0035实施例200361熔炼AZ31合金；00372测定步骤1所得AZ31熔体中的FE含量为0。
11、008，MN含量为001；说明书CN102041419ACN102041422A3/3页500383依据步骤2的检测结果，将AL20MN中间合金添加到步骤1所得熔体中，使MN的质量百分含量为025；00394710下保温25MIN，使FE、MN充分扩散在熔体中；00405熔体经精炼、脱气、浇注，即可获得具有细小等轴晶粒的AZ31合金铸锭。0041晶粒度分析表明铸锭晶粒尺寸为210M。0042实施例300431熔炼AZ31合金；00442测定步骤1所得AZ31熔体中的FE含量为001，MN含量为025；00453依据步骤2的检测结果，将AL20MN中间合金添加到步骤1所得熔体中，使MN的质量百分。
12、含量为02；00464730下保温20MIN，使FE、MN充分扩散在熔体中；00475熔体经精炼、脱气、浇注，即可获得具有细小等轴晶粒的AZ31合金铸锭。0048晶粒度分析表明铸锭晶粒尺寸为160M。0049实施例400501熔炼AZ31合金；00512测定步骤1所得AZ31熔体中的FE含量为0001，MN含量为005；00523依据步骤2的检测结果，将AL20MN中间合金添加到步骤1所得熔体中，使MN的质量百分含量为015；00534720下保温20MIN，使FE、MN充分扩散在熔体中；00545熔体经精炼、脱气、浇注，即可获得具有细小等轴晶粒的AZ31合金铸锭。0055晶粒度分析表明铸锭晶粒尺寸为200M。说明书CN102041419A。