[发明专利]一种增强锆元素对不含铝的镁合金铸造组织细化功效的方法

摘要

一种增强锆元素对不含铝的镁合金铸造组织细化功效的方法，包括如下步骤，1）利用摩擦搅拌工艺对镁-锆中间合金进行预变形处理；2）镁合金熔铸，按目标合金的化学成分需求，计算熔炼所需各中间合金包括经预变形处理的镁-锆中间合金的重量配比；采用常规镁合金熔炼方法，将除镁-锆合金之外的其它中间合金按次序熔化，然后将经摩擦搅拌加工预变形处理的镁-锆中间合金添加到上述熔体中，搅动熔体促进合金成分均匀；目标合金熔体经静置和除渣后浇铸、凝固制成铸锭。本发明通过使用实用高效的预变形工艺来均匀和细化镁-锆中间合金基体中的锆颗粒，以增强锆元素对不含铝的镁合金铸造组织的细化功效，同时提高锆的利用率以降低镁合金的生产成本。

主权项

一种增强锆元素对不含铝的镁合金铸造组织细化功效的方法，包括，1)利用摩擦搅拌加工工艺对镁‑锆中间合金进行预变形处理；使用搅拌头，该搅拌头上设搅拌针和轴肩，搅拌头上搅拌针以不低于400转/分钟转速首先从镁‑锆中间合金块的一个表面的一端插入，直至搅拌头轴肩紧紧压在镁‑锆中间合金块的该表面上；然后，旋转的搅拌头12以不高于2米/分钟的线速度向材料的另一端匀速行进，并且在行进过程中搅拌头的轴肩和镁‑锆中间合金块的该表面始终保持紧密接触；由于搅拌头对中间合金材料的摩擦剪切和挤压作用，行进的搅拌头身后形成条带状变形区；在一个变形加工道次结束之后，将搅拌头沿侧向移动一定距离，重复上述摩擦搅拌加工过程；为保证相邻道次的变形区重叠，搅拌头的侧向移动距离应为搅拌针的回转直径；依次侧向移动搅拌头，重复摩擦搅拌变形加工过程，直至整块镁‑锆中间合金被完全变形加工；2)镁合金熔铸按目标合金的化学成分需求，计算熔炼所需的各中间合金包括经摩擦搅拌加工预变形处理的镁‑锆中间合金的重量配比；采用常规的镁合金熔炼方法，在气体保护或熔剂保护以及合金熔化温度条件下，首先将除镁‑锆合金之外的其它中间合金按次序熔化，然后将经摩擦搅拌加工预变形处理的镁‑锆中间合金添加到上述熔体中，搅动熔体促进合金成分均匀；目标合金熔体经过一定时间静置和除渣后，浇铸凝固制成铸锭。