杨院生，付俊伟，罗天骄，汪 彬，冯小辉，童文辉，李应举

(中国科学院 金属研究所, 沈阳 110016)

镁合金低压脉冲磁场晶粒细化

杨院生，付俊伟，罗天骄，汪 彬，冯小辉，童文辉，李应举

(中国科学院 金属研究所, 沈阳 110016)

提出一种低压脉冲磁场合金晶粒细化技术，分析常规铸造和半连续铸造条件下，低压脉冲磁场对镁合金凝固组织的影响。结果表明：脉冲磁场对AZ31、AZ91D、AZ80、AM60、AS31和Mg-Gd-Y-Zr镁合金均有显著的细化效果。施加脉冲磁场后，初生α-Mg形态发生明显球化，由粗大、发达的枝晶变为细小的蔷薇状，且溶质偏析显著降低。采用商用ANSYS软件分析了电磁力、流场以及焦耳热对熔体的影响规律，从形核和生长角度分析了脉冲磁场下镁合金晶粒细化机制，依据界面稳定性理论提出了脉冲磁场下镁合金晶粒球化模型。

镁合金；组织；晶粒细化；脉冲磁场

镁合金作为最轻的金属结构材料，具有较高的比强度、比刚度和良好的导热、减震、电磁屏蔽等性能，对于减轻质量和节能具有独特的优势，在交通工具、电子通讯、民用家电、航空航天和国防军工等领域具有极其重要的应用价值，是当今世界发展最快的轻合金[1]。

通常，镁合金属于HCP结构，其强度和塑性变形能力较差，限制了镁合金的大规模应用，因此，提高镁合金的强度及塑性成为研究的重点。根据Hall-Petch理论，镁合金的晶粒细化可以同时提高其强度和塑性，大量研究也已表明晶粒细化是提高镁合金性能的有效途径。在常规铸造条件下，镁合金凝固组织枝晶发达，晶粒粗大，铸件的强度和塑性均较低。……