Al-4B中间合金对AZ31镁合金晶粒尺寸和力学性能的影响

赖春明，谭海林，陈 静，李昭赞

(1.湖南化工职业技术学院机电工程学院，株洲 412011；2. 中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083；3.广东肇庆爱龙威机电有限公司，肇庆 526638)

0 引 言

镁合金具有密度小、比强度高、电磁屏蔽性能好、弹性模量大、散热性好、生物相容性和可降解性优良等优点，且镁在地壳中的含量相对丰富，具有易于回收利用的特点，符合新时代对材料轻量化、绿色化的要求[1-3]。此外，镁合金还具有较低的比热容和熔化潜热，这2种特性使其适应于各种铸造工艺，从而大大降低了制造过程中的能耗。上述优点使得镁合金在电子产品、汽车与轨道交通、航空航天和生物医用等领域都具有非常广泛的应用前景，在促进节能减排、绿色环保等方面意义重大。但是镁合金是密排六方结构，其变形能力相比其他常见金属材料较差，塑性加工性能不好，这极大地限制了其应用。为了改善镁合金的性能，研究人员开发了合金化[4-5]、细化晶粒[6-8]、复合增强[9-11]及热处理[12-14]等多种方法，其中细化晶粒因在提高合金强度的同时，还能保持其良好的塑性和韧性，使其获得优良的综合力学性能，从而成为一种常用的改善性能的方法。

细化晶粒的途径有很多种，其晶粒细化的机理也有很大的差异。在固态成型工艺中，主要通过大塑性变形，如累积叠轧、等通道转角挤压技术等使晶粒细化；在液态成型工艺中，主要通过提高形核率和抑制晶粒长大来达到细化晶粒的目的。由于镁合金铸造性能良好，其成型过程以液态成型为主，因此寻找合适的镁合金晶粒细化剂和有效的加工方法是拓展镁合金应用范围的重要途径。……