B/Zr摩尔比对Al-Zr-B合金的组织和晶粒细化效果的影响

作者：钟芳华; 戚文军; 王顺成; 周海涛; 陈学敏; 彭谦之

来源：稀有金属, 2014, 38(02): 193-201.

DOI：10.13373/j.cnki.cjrm.2014.02.004

• Al-Zr-B中间合金
• B/Zr摩尔比
• 镁合金
• 晶粒细化

以Al,K2ZrF6和KBF4为原料,采用熔体反应法制备不同B/Zr摩尔比Al-Zr-B合金。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)等手段研究了B/Zr摩尔比对Al-Zr-B中间合金的组织和晶粒细化效果的影响。结果表明,随着B/Zr摩尔比的增加,Al-Zr-B中间合金的第二相组成发生改变。当B/Zr摩尔比为1时,第二相主要由粗大的块状ZrAl3相及少量团聚在晶界上的ZrB2粒子组成;当B/Zr摩尔比为2时,第二相为ZrB2粒子和少量块状ZrAl3相。当B/Zr摩尔比为3时,第二相全部为ZrB2粒子。对AZ91D合金的细化实验表明,随着B/Zr摩尔比的增加,晶粒细化效果越好,添加B/Zr摩尔比为3的Al-Zr-B中间合金具有明显的细化效果,合金由粗大的树枝晶转变成细小的等轴晶,固溶处理后的AZ91D合金平均晶粒尺寸由约328μm下降到约120μm;抗拉强度和延伸率达到213 MPa和4.95%,比未添加细化剂时分别提高了15.1%和30.3%。晶粒细化机制可归结为ZrB2粒子作为α-Mg的异质形核核心。

• 单位
  中南大学; 新星化工冶金材料（深圳）有限公司; 广东省工业技术研究院; 新星化工冶金材料(深圳)有限公司