吉林大学学报(工学版) ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (6): 1625-1629.

• 论文 • 上一篇    下一篇

MgCO3对AZ31镁合金晶粒的细化

高声远1,王同辉2,乐启炽1,张志强1,贾征1,崔建忠1   

  1. 1.东北大学 材料电磁过程研究教育部重点实验室|沈阳 110004;2.吉林大学 材料科学与工程学院|长春 130022
  • 收稿日期:2010-03-26 出版日期:2011-11-01 发布日期:2011-11-01
  • 通讯作者: 崔建忠(1950-),男,教授,博士.研究方向:轻金属材料加工. E-mail:jzcui@mail.neu.edu.cn
  • 作者简介:高声远(1983-),男,博士研究生.研究方向:镁合金组织细化.E-mail:jldxgsy@163.com
  • 基金资助:

    “973”国家重点基础研究发展计划项目(2007CB613701, 2007CB613702);国家自然科学基金项目(50904018, 50974037);中央高校基本科研业务费项目(NO90409002; NO90209002).

Refinement effect of MgCO3 in AZ31 magnesium alloy

GAO Sheng-yuan1,WANG Tong-hui2,LE Qi-chi1,ZHANG Zhi-qiang1,JIA Zheng1,CUI Jian-zhong1   

  1. 1.Key Laboratory of Electromagnetic Processing of Materials, Ministry of Education, Northeastern University, Shenyang 110004,China;2.College of Materials Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130022,China
  • Received:2010-03-26 Online:2011-11-01 Published:2011-11-01

摘要:

研究了MgCO3对AZ31镁合金凝固组织的影响。结果表明:随着MgCO3的增加,合金中的β-Mg17Al12相由晶内分布变为晶间分布。在AZ31中添加0.6%的MgCO3,于760 ℃时保温10 min,细化效果最佳。α-Mg晶粒的尺寸由基体合金的570 μm降至100  μm,降低幅度约为82.5%,抗拉强度提高了57.9%,延伸率约提高了11.1%。通过能谱分析,结合能计算及自由能计算证实,细化机理是MgCO3反应后生成的部分Al4C3质点作为异质核心细化晶粒。多余的Al4C3质点钉扎晶界阻碍晶粒长大。Al元素随固/液界面前沿被快速推至晶界,生成沿晶界生长的β-Mg17Al12相,起到进一步固定晶界的作用。合金元素的分布均有改变。

关键词: 金属材料, AZ31, MgCO3, 晶粒细化, Al4C3

Abstract:

The influence of MgCO3 on the microstructure of AZ31 magnesium alloy has been investigated.The results show that the morphology of β-Mg17Al12 Phase in the alloy changed from continuous network to diseontinuous one, and their amount deereased with inereasing MgCO3 content. AZ31 magnesium alloy has the best refining effect when the AZ31 magnesium alloy with addition of 0.6% MgCO3 in 760 ℃, the average grain size of the α-Mg grain decreases from about 570 μm of AZ31 base alloy to 100μm, the reduced extent is about 82.5%, tensile strength are improved by 57.9%, the elongation percentage increases to 11.1%. Based on the analysis of EDS, Ebind and Gibbs free energy, the mechanism of grain refiner was generation of Al4C3 that can be used as crystallization center of the Mg when MgCO3 added. Due to the generation of Al4C3 in AZ31 magnesium alloy, the grain boundary is pined and the grain growth is limited.The Al element was quickly pushed to the grain boundary along with the solid/quid interface, and generated the β-Mg17Al12 phase along the grain boundary which has an effect of immobilizing the grain boundaries. The distribution of alloying elements have changed.

Key words: metallic material, AZ31, MgCO3, grain refinement, Al4C3

中图分类号: 

  • TG146.2
[1] 关庆丰,张福涛,彭韬,吕鹏,李姚君,许亮,丁佐军. 含硼、钴9%Cr耐热钢的热变形行为[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1799-1805.
[2] 关庆丰, 董书恒, 郑欢欢, 李晨, 张从林, 吕鹏. 强流脉冲电子束作用下45#钢表面Cr合金化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1161-1168.
[3] 赵宇光, 杨雪慧, 徐晓峰, 张阳阳, 宁玉恒. Al-10Sr变质剂状态、变质温度及变质时间对ZL114A合金组织的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 212-220.
[4] 汤华国, 马贤锋, 赵伟, 刘建伟, 赵振业. 高性能金属铝的制备、微观结构及其热稳定性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(5): 1542-1547.
[5] 关庆丰, 张远望, 孙潇, 张超仁, 吕鹏, 张从林. 强流脉冲电子束作用下铝钨合金的表面合金化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1171-1178.
[6] 杨晓红, 杭文先, 秦绍刚, 刘勇兵, 刘利萍. H13钢激光熔覆钴基复合涂层的组织及耐磨性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 891-899.
[7] 关庆丰, 黄尉, 李怀福, 龚晓花, 张从林, 吕鹏. 强流脉冲电子束诱发的Cu-C扩散合金化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(6): 1967-1973.
[8] 张学广, 刘纯国, 郑愿, 江仲海, 李湘吉. 基于延性损伤和剪切损伤的铝合金成形极限预测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1558-1566.
[9] 刘晓波, 周德坤, 赵宇光. 不同等温热处理条件下半固态挤压Mg2Si/Al复合材料的组织和性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1577-1582.
[10] 赵世喆, 周宏, 佟国栋, 李文平, 关峰. AZ31合金的平均晶粒尺寸与单道次轧制变形量之间的量化关系[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(2): 505-510.
[11] 李春玲, 樊丁, 王斌, 余淑荣. 5A06铝合金/镀锌钢预置涂粉对接激光熔钎焊组织与性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(2): 516-521.
[12] 张家陶, 赵宇光, 谭娟. 初始组织对电脉冲处理逆变奥氏体晶粒细化效果的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(1): 193-198.
[13] 张志强, 贾晓飞, 袁秋菊. 基于Yoshida-Uemori模型的TRIP800高强钢回弹分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(6): 1852-1856.
[14] 张志强, 贾晓飞, 赵勇, 李湘吉. 高强度硼钢淬火界面热交换系数的实验与模拟[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(4): 1195-1199.
[15] 关庆丰, 李艳, 侯秀丽, 杨盛志, 王晓彤. 固溶态Mg-Gd-Y-Nd合金强流脉冲电子束表面改性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(4): 1200-1205.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!