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Mg-Zn、Mg-RE合金的变质处理优化方案

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:“碳”变质只适用于Mg-Al系合金,对于Mg-Zn、Mg-RE系合金只有加锆才能显著细化晶粒。锆对Mg-Zn系合金晶粒细化的影响为,当锆的质量分数小于0.6%时,细化作用很小;当锆的质量分数大于0.6%时,Mg-Zn合金晶粒明显细化。锆的熔点高、密度大,在镁熔液中难以溶解,无法以纯锆的形式加入,且锆在镁中的溶解度很低,难以用纯锆制成含锆量高、成分均匀的Mg-Zr中间合金。生产中,锆的实际加入量一般为合金成分需用量的3~5倍,并多以Mg-Zr中间合金形式加入。

Mg-Zn、Mg-RE合金的变质处理优化方案

“碳”变质只适用于Mg-Al系合金,对于Mg-Zn、Mg-RE系合金只有加锆才能显著细化晶粒。锆对Mg-Zn系合金晶粒细化的影响为,当锆的质量分数小于0.6%时,细化作用很小;当锆的质量分数大于0.6%时,Mg-Zn合金晶粒明显细化。从Mg-Zr相图可知,在包晶温度下,镁仅能溶解0.597%锆。当锆的质量分数大于0.6%时,镁熔液中出现大量难熔的α-Zr质点,它与δ-Mg同属密排六方晶格,两者的晶格常数如下:

δ-Mg:a=0.320nm,c=0.512nm;

α-Zr:a=0.323nm,c=0.514nm。(www.xing528.com)

可见,两者具有良好的共格关系,故α-Zr质点起外来晶核的作用,使Mg- Zn合金晶粒细化。锆还与镁合金中的氢形成ZrH2固态化合物,从而大大降低镁熔液中的含氢量,对减少疏松有利。锆的熔点高(1855℃)、密度大(6.45g/cm3),在镁熔液中难以溶解,无法以纯锆的形式加入,且锆在镁中的溶解度很低,难以用纯锆制成含锆量高、成分均匀的Mg-Zr中间合金。锆的化学活性很强,与炉气中的氧、氮、氢、CO、CO2及合金中的铁、铝、硅、锰、钴、镍、锑、磷等均能生成不溶于镁的化合物,沉积于坩埚淤渣中,从而使合金中的含锆量下降。生产中,锆的实际加入量一般为合金成分需用量的3~5倍,并多以Mg-Zr中间合金形式加入。

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