1、在本課題組前期研究的基礎(chǔ)上,本文開發(fā)了兩種用于Mg-Al合金晶粒細(xì)化的中間合金型細(xì)化劑:Al-Al<'4>C<'3>/TiC中間合金和Al-Al<'4>C<'3>/SiC中間合金;通過X-射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、電子探針微成分分析儀(EPMA)、高倍視頻顯微鏡(HSVM)等儀器手段,研究了這兩種中間合金的相組成、微觀組織,以及對Mg-Al合金的晶粒細(xì)化行為;在生產(chǎn)條件下研究了晶粒細(xì)化對Mg-Al合金耐腐蝕性能的影響

2、;并探討了Mg-Al合金細(xì)化過程中的細(xì)化極限.以AZ31和AZ61兩種鎂合金作為細(xì)化對象,檢驗(yàn)了Al-Al<'4>C<'3>/TiC中間合金的細(xì)化效果.結(jié)果表明,加入該中間合金以后,鎂合金的晶粒組織得到明顯細(xì)化.分析認(rèn)為,TiC和Al<,4>C<,3>組成的復(fù)合相在α-Mg的凝固過程中起到異質(zhì)形核基底的作用是導(dǎo)致細(xì)化的主要原因.經(jīng)過細(xì)化處理以后,AZ61合金的耐腐蝕性能顯著改善,使用壽命提高約2倍.作者認(rèn)為,耐腐蝕性能的改善主要有兩方面

3、的原因:a.加入Al-Al<'4>C<'3>/TiC中間合金以后,提高了β相的體積含量,使得β相形成網(wǎng)狀,起到了保護(hù)作用;b.由于細(xì)化了α-Mg晶粒,使得溶質(zhì)在晶粒內(nèi)部的分布更加均勻,降低了晶粒內(nèi)部的電位差,減少了晶粒內(nèi)部的均勻腐蝕傾向.以AZ31、AZ63、AZ91三種中間合金作為細(xì)化對象,檢驗(yàn)了Al-Al<'4>C<'3>/SiC中間合金的細(xì)化效果.細(xì)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,加入Al-Al<'4>C<'3>/SiC中間合金后,Mg-Al合金

4、的晶粒尺寸大大減小.EPMA分析結(jié)果表明,由SiC和Al<'4>C<'3>組成的復(fù)合相在α-Mg的凝固過程中可以作為異質(zhì)形核基底,這種復(fù)合相的大量引入,提高了形核率,從而最終細(xì)化了Mg-Al合金的晶粒組織.細(xì)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明,細(xì)化過程中存在細(xì)化極限現(xiàn)象,即當(dāng)中間合金加入量達(dá)到一定程度以后,晶粒尺寸不再隨中間合金加入量的增加而繼續(xù)減小.作者認(rèn)為,存在這種現(xiàn)象有兩方面的原因:a.形核過程中所需的能量起伏不足以提供足夠的能量使得所有外來基底形