專利名稱：一種高效鎂合金晶粒細(xì)化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效鎂合金晶粒細(xì)化劑及其制備方法，作為鎂合金擠壓棒材的晶粒細(xì)化劑，可以顯著細(xì)化鎂合金棒材的晶粒尺寸，提高鎂合金棒材的擠壓加工性能。
背景技術(shù)：
鎂作為最輕的工程金屬材料(密度I. 8g/cm3，為鋁的2/3，鋼的1/4)，具有比重輕、比強(qiáng)度及比剛度高、阻尼性及切削加工性好、導(dǎo)熱性好、電磁屏蔽能力強(qiáng)以及減振性好和易于回收等一系列獨(dú)特的性質(zhì)，滿足了航空、航天、現(xiàn)代汽車工業(yè)對減重、節(jié)能的要求，并可替代工程塑料以滿足3C (計算機(jī)、通訊、消費(fèi)類電子)產(chǎn)品的輕、薄、小型化，高集成度以及環(huán)保方面的要求，成為現(xiàn)代汽車和3C產(chǎn)業(yè)的首選材料，被譽(yù)為“21世紀(jì)的綠色工程材料”。隨著中國汽車工業(yè)和軌道交通工具的飛速發(fā)展，鎂合金已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用。鑄造(特別是高壓鑄造)加工和擠壓加工是鎂合金產(chǎn)品加工的主要手段。目前鑄造鎂合金產(chǎn)品已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用，而基于成本的原因鎂合金型材、管材，以前主要用于航空航天等尖端或國防領(lǐng)域。近年來，隨著鎂合金生產(chǎn)技術(shù)水平的提高和成本的下降，鎂合金擠壓型材已經(jīng)開始了在民用領(lǐng)域的應(yīng)用，如用作自行車架、輪椅、康復(fù)和醫(yī)療器械及健身器材等等。由于鎂合金的晶體結(jié)構(gòu)為密排六方，其變形能力差，因而其擠壓性能不好，產(chǎn)品工藝復(fù)雜，出品率低，在生產(chǎn)成本上缺乏競爭力。針對鎂合金擠壓能力差的問題，研究人員進(jìn)行了大量的開發(fā)工作，細(xì)化晶粒是提高鎂合金擠壓型材的一個有效手段，Mg-Zr合金的開發(fā)是擠壓鎂合金開發(fā)過程中的一個重要突破，通過向鎂合金中添加Zr，合金鑄棒中的晶粒顯著細(xì)化(晶粒直徑在150μπι以下)，明顯改善了鎂合金的擠壓性能。然而Zr的價格昂貴，而且加入困難，明顯增加了合金的成本和工藝復(fù)雜性，限制了其大批量應(yīng)用。因而，目前迫切需要低成本，工藝性好的一種能夠有效細(xì)化擠壓鎂合金晶粒度的晶粒細(xì)化劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高效鎂合金晶粒細(xì)化劑及其制備方法，通過向鎂合金熔體添加該細(xì)化劑，可以顯著細(xì)化擠壓用鎂合金棒材的晶粒尺寸，晶粒直徑在120μπι以下，明顯提高鎂合金擠壓棒材的加工性能。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種高效鎂合金晶粒細(xì)化劑，其特征在于按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)wt%計算由以下化學(xué)成分組成
權(quán)利要求
1.一種高效鎂合金晶粒細(xì)化劑，其特征在于按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)Wt%計算由以下化學(xué)成分組成Al :余量，Si :0. 01-10. O, Ca :0.01-5.0, RE : O. 01-10. O, C: 20. 0-40. 0，其晶粒直徑為120 μ m以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高效鎂合金晶粒細(xì)化劑，其特征在于所述的高效鎂合金晶粒細(xì)化劑是按以下方法制備的(I)按照設(shè)定重量比例稱量所需要原料成分，其中Al為粉末狀顆粒，粒度50-100 ym；C為高純石墨粉，粒度50-100 μ m,其余材料其原始狀態(tài)也為粉末狀，粉末尺寸100-200μπι;(2)將上述材料置于感應(yīng)爐內(nèi)，采用手工攪拌的方法將原料混合均勻；(3)開啟感應(yīng)電爐，開始熔煉，熔體溫度控制在750-850°C，至原料完全熔化，均勻混合；(4)完成熔煉后，靜止5-10分鐘；(5)將合金熔體轉(zhuǎn)移至霧化設(shè)備，在N2保護(hù)下采用氣體霧化法將合金熔體制備成直徑為O. 5-2. O μ m的球形金屬粉末，或是將金屬熔體澆注成鑄錠，通過破碎和球磨的方法制備成直徑為O. 5-2. Oym的球形金屬粉末；(6)將金屬粉末置于密封的塑料袋中保存。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高效鎂合金晶粒細(xì)化劑，其特征在于所述的化學(xué)成分中的稀土(RE)包括稀土元素Ce, La, Pr, Nd,其可單一加入或是混合加入。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高效鎂合金晶粒細(xì)化劑及其制備方法，其特征在于按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)wt％計算由以下化學(xué)成分組成Al余量，Si:0.01-10.0，Ca:0.01-5.0，RE:0.01-10.0，C:20.0-40.0。采用霧化或是球磨的辦法制備的粉末狀晶粒細(xì)化劑，粒度為0.5-2.0μm?？梢燥@著細(xì)化擠壓用鎂合金棒材的晶粒尺寸，可以將鎂合金擠壓用坯料晶粒尺寸控制在直徑在120μm以下，其可以有效的細(xì)化晶粒，提高擠壓鎂合金的擠壓性能，有效地降低擠壓產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的競爭能力。
文檔編號C22C21/00GK102776422SQ201210293728
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者劉海峰, 孟健, 趙海東, 郭郁 申請人:臨江市東鋒有色金屬股份有限公司