Mg-Al系变形镁合金用高效、环保型晶粒细化剂

成果简介：

镁合金是最轻的金属结构材料，被认为是二十一世纪最富开发和应用潜力的绿色材料，在汽车、电子产品等领域具有广阔的应用前景。但镁合金材料的绝对强度还是较低，而对其晶粒细化可显著改善其强度性能；且对于镁合金，对其进行晶粒细化处理还可以改善铸锭的组织致密性和塑性成型性能。因此，通过晶粒细化技术细化镁合金对于生产高性能镁合金制品，特别是变形镁合金制品甚为关键。

本成果针对Mg-Al系变形镁合金铸锭组织的细化问题，以提高变形镁合金铸锭的挤压变形能力、成材率及其制品品质为目标，开发了以AZ31为代表的变形镁合金的晶粒细化技术及其适用高效、环保型晶粒细化剂，并达到了批量小试水平。

本成果的基本原理是利用碳原子与Mg-Al合金中的Al在熔体中反应生成可作为Mg晶粒形核核心的Al4C3粒子，并优选出了对Al4C3晶核无毒化作用，并可显著抑制Mg晶粒生长的合金元素，利用促进晶核生长、抑制晶粒生长的“双重”作用，达到高效细化Mg-Al合金的目的，该技术对于Al含量低于6％的变形镁合金，如AZ31、AZ61具有非常显著的细化效果。具体的技术内容包括：1、优选碳源，无污染物排除；2、Mg晶粒生长抑制元素的选择，保证对Al4C3晶核无毒化作用，并高效抑制Mg晶粒生长；3、含碳源＋晶粒生长抑制元素的晶粒细化剂复合关键技术。本研究开发的复合晶粒细化剂可使AZ31的晶粒细化程度达到400％以上，AZ61达到300％以上。

适用范围：适用于AZ31、AZ61变形镁合金的晶粒细化

项目投资条件：合金晶粒细化剂生长企业或AZ系变形镁合金生产企业

成果所处研究阶段：小试阶段