不含鋁之鎂合金(aluminium-free)的晶粒細化
一般在不含(或少量)Al, Mn, Si 和 Fe 成份的鎂合金中,可藉由添加少量的鋯元素
達到明顯地晶粒細化效果;若將其應用在含鋁成份的鎂合金中,反而會形成 Al-Zr 化
合物,失去欲達到細化的目的。Qian 學者的研究中發(fā)現(xiàn),Mg-3.8%Zn-2.2%Ca 合
金鋯添加量達 0.22wt.%后讓原本的柱狀晶轉換為等軸晶(the columnar to equiaxed
transition, CET),于一般冷卻速度下透過包晶反應讓晶粒尺寸減小至 15μm,值得
注意的是所添加的鋯顆粒尺寸對于細化效果亦有其影響性
,在透過電子顯微鏡觀察后更瞭解到鋯顆粒會有團聚現(xiàn)象,不僅僅存在于鎂晶粒中的核心位置,在中心周
圍亦散佈著其他顆粒
此時,鋯添加的多寡引起注意,多馀不溶解的鋯究竟該如何自處?Tamura 學者
對此提出了他的看法,認為固溶體與未溶解的鋯都對晶粒細化皆有所貢獻
多位學者在這方面深入瞭解,當熔融鎂持溫高于 750℃時會使得鋼爐中的鐵析出并
與溶質鋯進行反應,這些行為影響到鋯在鎂液中存在的狀態(tài)
將鋯應用在鎂鋅合
金中,當鋅含量超過 4%時,鋅和鋯會形成穩(wěn)定的介金屬化合物。其他還有對顆粒
尺寸進行研究,在 1-5 μm 的鋯中以 2 μm 作為成核核心為有效
以上各結果顯
示鋯對鎂合金來說是極有效率的細化劑,但價格太貴是它的大缺點,其細化效果
再好若是不夠便宜,在工業(yè)界上亦無法隨意運用,因此鋯在運用的控制上要精準以
免造成浪費
現(xiàn)今提煉鎂的兩大基本途徑有:從菱鎂礦(magnesite)或者海水(brine or
seawater)中電解氯化鎂(magnesium chloride, MgCl2);
也可以從碳酸鹽礦中藉由鐵矽
(ferrosilicon)利用熱還原氧化鎂(magnesium oxide, MgO)而得到
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