包含鋁的鎂合金用晶粒細化劑、鎂合金的制造方法及利用該方法制造的鎂合金的制作方法
【專利摘要】本發明的鎂合金用細化劑包含鋁(Al)和錳(Mn)，其微結構內包含鋁(Al)和錳(Mn)的化合物，在所述鋁(Al)和錳(Mn)的化合物中，Al/Mn組成比即原子比為4～4.5的化合物的面積大于Al/Mn組成比即原子比為5.5～6.5的化合物的面積，鎂熔液內添加所述細化劑的情況下，能夠將晶粒細化成50～100μm。
【專利說明】
包含錯的鎮合金用晶粒細化劑、鎮合金的制造方法及利用該 方法制造的鎮合金
技術領域
[0001] 本發明設及一種晶粒細化劑，其在儀合金，尤其是Mg-Al類合金的鑄造過程中添 加，從而能夠用于細化晶粒，更詳細而言，設及一種經濟有效的細化劑、利用該細化劑的儀 合金的制造方法及利用該方法制造的儀合金，所述細化劑與現有細化劑不同，不是W粉末 形態，而是能夠W合金或液態形態投入至儀烙液，降低烙液的起火危險性，能夠安全地添 加，并且也能夠容易地適用于常用的一般設備中。
【背景技術】
[0002] 儀作為比重為1.74的金屬，不僅是金屬材料中最輕的金屬，而且其比強度、尺寸穩 定性、電磁波屏蔽性、散熱性等優異，因此作為電子設備的外裝材料、航空航天材料受到關 注。但是，儀從強度和腐蝕性方面來講，其一般特性不適合用作結構材料，因此W添加各種 元素的合金方式使用。
[0003] 如上所述的儀合金的大部分具有密排六方晶格（Hexagonal Close Packed lattice，HCP)，與具有體屯、立方晶格(Body Centered Qibic lattice，BCC)、面屯、立方晶格 (Face Centered Cubic lattice,FCC)的一般的金屬材料相比延性低，通常被劃分為塑性 加工性低的難加工材料。因此，用于工業的儀合金W鑄造方式使用，而非鍛造方式。
[0004] 另一方面，在儀合金的鑄造過程中所添加的晶粒細化劑與在通常的金屬中一樣， 表現出W下各種優點：提高機械性質、減少鑄造缺陷、抑制偏析、提高成型性、改善表面特性 等。
[0005] 例如，如耐蝕性優異的儀(Mg)-侶(A1)-鋒（Zn)類的AZ類儀合金、延性優異的儀 (Mg)-侶(A1)類AM類儀合金，大部分的常用儀合金含侶，作為含侶的儀合金的晶粒細化機制 現有異質晶核化eterogeneous nuclei)理論和碳偏析（carbon segregation)理論。
[0006] 異質晶核理論通過向烙液中投入含碳的多種無機化合物或氣體等，從而烙液中的 侶和碳結合而生成碳化物，所述碳化物粒子在烙液凝固時作用為儀基質的核生成粒子，從 而晶粒細化。此外，碳偏析理論是如下理論:隨著投入至烙液的碳元素初期凝固的晶粒生長 而在固液界面偏析，從而阻止晶粒生長，由此得到細化。
[0007] 通過基于所述理論的現有儀合金的細化方法開發W下適于多種工序及適合其的 細化劑:過熱處理法，在烙液過熱至一定溫度W上后，冷卻至注入溫度來進行注入;Elfinal 工序法，烙液內添加氯化鐵(FeCb);錯添加法，向烙液添加錯（Zr，zirconium);碳添加法 等。
[000引所述過熱處理法的工序中，將烙解儀合金來制造的烙液過熱至高于烙點的180°C 至300°CW上后，急速冷卻至鑄造溫度來進行注入，其具有W下諸多問題：由于熱和急速冷 卻工序所導致的設備費用和生產費用增加、能效降低及難W適用于大型鑄造和連續鑄造工 序。
[0009] Elfinalg工序法于1942在德國開發，通過將氯化鐵(FeCb)在大約740°C至780°C 下添加到烙液，從而粒子細化，但是存在通過合金內添加鐵(Fe)，降低合金的耐腐蝕性質， 產生對人體有害的燃燒氣體的缺點。
[0010] 錯添加法中添加0.5重量％至1.0重量％的錯，來對儀晶粒進行細化，當前也正廣 泛使用，但是在含侶和儘合金元素的儀合金中，由于與運些元素的反應而導致細化效果消 失，因此難W使用，并且常用儀合金含有大量運些元素，因而難W實用化。
[0011] 碳添加法可分為烙液內直接投入細化的碳粉末的方法，和投入含碳的無機化合物 的方法。所述碳添加法與過熱處理法相比較，無需將烙液升溫至較高溫度，并且經濟性方面 表現優異，因此作為儀(Mg)-侶(A1)類合金中最重要的細化方法被廣為人知。
[0012] 但是，所述碳添加法中直接投入碳粉末的方法，在烙液中直接投入含碳的細化碳 粉末、活性炭(carbon black)等，存在投入過程中碳粉末未均勻分散并大部分浮在烙液上， 細化效率降低的缺點，因此W無機化合物形態投入到烙液的方法更廣泛地被使用。
[0013] 作為與儀合金的晶粒細化劑相關的現有技術，韓國授權專利公報第0836599號中 公開了一種儀合金鑄造材料的晶粒細化劑及其細化方法。具體而言，公開一種儀合金鑄造 材料的晶粒細化方法，其包括:細化劑添加過程，烙解含侶的儀合金后，在65(TC至76(TC的 細化劑添加溫度下，對比烙液量添加0.5重量％至5.0重量％的碳酸儀(MgO)3)粉末;鑄造過 程，在所述細化劑添加過程之后維持五分鐘W上，之后進行鑄造。但是根據所述細化方法， 將碳酸儀粉末添加到儀烙液時，反應性較高的碳酸儀W表面積較大的粉末方式使用，因此 有可能激烈反應，可能無法均勻地混合至烙液的下部，并且激烈的反應可能產生爆炸等問 題。
[0014] 此外，韓國公開專利公報第號中公開有一種儀合金的晶粒細化方 法，具體而言，公開一種儀合金的晶粒細化方法，其包括如下步驟:利用由氣(argon)氣氛組 成的電爐，烙解儀合金來制造儀合金烙液；在780°C溫度下，儀合金烙液內添加六氯乙燒 (C2Cl6);W及將儀合金和六氯乙燒混合烙液維持20分鐘，使六氯乙燒完全烙解。
[0015] 但是存在如下問題:根據所述細化方法儀合金烙液內添加六氯乙燒的情況下，無 法得到細化晶粒，而且將六氯乙燒添加至烙液時，產生大量對人體致命且腐蝕金屬材料的 燃燒氣體。
[0016] 并且，韓國授權專利公報第1214939號中公開了一種儀合金的制造方法，具體而 言，公開一種儀合金的制造方法，其包括如下步驟:對儀合金涂覆保護氣體之后，加熱至儀 合金的烙解溫度來烙融，從而制造儀金屬合金烙液；儀金屬烙液內添加粉末、顆粒 (pel let)、棒(rod)、線(wire)形態的儀合金晶粒細化劑;鑄造儀合金烙液，形成晶粒細化儀 合金鑄造材料。
[0017] 但是存在如下問題:根據所述儀合金制造方法直接添加粉末等的情況下，由于粉 末噴出至表面或浮于烙液表面的現象，與添加量相比表現出較低的收率，W顆粒方式添加 時，顆粒未全部分解，部分壓縮的夾雜物塊殘存于烙液內。此外，與細化劑的形態無關，碳酸 鹽山曰&011曰*6)類的碳酸儘等由于反應性高，如果直接添加至儀烙液，則因分解時產生的二 氧化碳氣體導致烙液沸騰，從而存在起火的危險性、儀烙液表面的氧化危險性。

【發明內容】

[0018] (一)要解決的技術問題
[0019]本發明的課題在于提供晶粒細化劑、利用該細化劑的儀合金的制造方法及利用該 方法細化的儀合金，所述晶粒細化劑與現有的細化劑相比，能夠安全且廉價地進行制造，并 且能夠有效地進行細化。
[0020](二很術方案
[0021] 用于解決所述課題的本發明的一個方面，提供一種儀合金用細化劑，所述細化劑 包含侶(A1)和儘(Mn)，微結構內包含侶(A1)和儘(Mn)的化合物，在所述侶(A1)和儘(Mn)的 化合物中，Al/Mn組成（原子比）比為4~4.5的化合物的面積大于Al/Mn組成（原子比）比為 5.5~6.5的化合物的面積。
[0022] 用于解決所述課題的本發明的另一個方面，提供一種儀合金的制造方法，所述方 法包括如下步驟:對儀合金涂覆保護氣體后，加熱至儀合金的烙解溫度W上進行烙解，來制 造儀合金烙液;所述儀合金烙液內添加所述細化劑后，維持并攬拌5分鐘~2小時；W及對添 加所述細化劑的儀合金烙液進行鑄造，從而制造儀合金鑄造材料。
[0023] 用于解決所述課題的本發明的又另一個方面，提供一種儀合金，所述儀合金通過 所述儀合金的制造方法制造，所述儀合金的晶粒大小為50~100M1。
[0024] (立巧益效果
[0025] 本發明的細化劑，與現有的粒子形態的細化劑不同，作為中間合金形態W固態或 液態方式添加，因此能夠消除與烙液和細化劑粉末的反應所致的氣體產生、烙液起火及氧 化等副作用。
[0026] 此外，因為能夠W非粉末的形態添加，所W能夠消除為了在現有烙液內為了細化 劑粉末均勻分布而執行的各種工序，從而能夠使得工序費用顯著降低。
[0027] 此外，本發明的細化劑，能夠W在由侶和一定量的儘構成的烙液內W-定量、一定 時間注入二氧化碳后進行鑄造的方式制造，并且二氧化碳的注入可通過一般的氣體鼓泡 (bubbling)設備來執行，因此幾乎不需要額外的工序費用或設備因此省錢。
[0028] 此外，本發明的細化劑，利用常用儀合金中最常使用的元素侶和儘，并利用廉價的 二氧化碳氣體來制造，因此從原料方面也能夠W低于現有細化劑的費用進行制造。
[0029] 此外，本發明的細化劑能夠W合金形態投入，并且加工自由且由此形狀自由度也 較高，所W能夠容易用于各種鑄造工序。
【附圖說明】
[0030] 圖1是根據本發明的實施例1所制造的細化劑的微結構照片。
[0031] 圖2是對根據本發明的實施例1所制造的微結構放大觀察的照片。
[0032] 圖3是根據本發明的實施例4所制造的細化劑的微結構照片。
[0033] 圖4是根據比較例4所制造的細化劑的微結構照片。
[0034] 圖5是根據比較例5所制造的細化劑的微結構照片。
[0035] 圖6是對根據比較例5所制造的細化劑的微結構放大觀察的照片。
[0036] 圖7a是通過根據本發明的實施例1的細化劑進行細化處理的AZ80合金的微結構照 片，圖化是常用AZ80合金(比較例1)的微結構照片。
【具體實施方式】
[0037] W下，參照附圖對本發明的實施例進行詳細說明。但是，接下來所示例的本發明的 實施例能夠變形為各種不同的形態，并且本發明的范圍并非限定于W下詳細的實施例。本 發明的實施例是為了能夠向業內具有一般知識的人員更加完整地說明本發明而提供的。
[0038] 本發明人發現，僅由儀合金所含的主要合金元素組成的合金制造的合金的微結構 內形成有具有規定的組成(原子比）比的二次相的情況下，儀合金的細化效果優異。
[0039] 根據本發明的儀合金用細化劑的特征為，其包含侶(A1)和儘(Mn)，微結構內含有 侶(A1)和儘(Mn)的化合物，在所述侶(A1)和儘(Mn)的化合物中，Al/Mn組成（原子比）比為4 ~4.5的化合物的面積大于Al/Mn組成(原子比）比為5.5~6.5的化合物的面積。
[0040] 含儘的侶合金中，可形成如4141〇、416111、419911123、4112111、411地114、418111日的二次 相，從儀合金細化效率方面來講，優選Al/Mn組成(原子比）比為4~4.5的化合物的面積分數 與整體Al-Mn化合物面積比為50% W上，更優選為70% W上。
[0041] 所述微結構可包含侶(A1)和儘(Mn)的化合物相(phase),所述侶和儘的化合物相 形成有一個W上平坦界面和針狀界面。
[0042] 所述微結構的基質(matrix)由侶組成。
[0043] 所述微結構可由侶合金組成，所述侶合金包含7~15重量％的儘、剩余為侶及不可 避免的雜質。
[0044] 所述儘的含量小于7重量％的情況下，因為儀合金的細化效率不足，所W優選添加 7重量％ W上。此外，侶內儘含量越高，烙解溫度越高，儘的含量添加超過15重量％時，儀合 金的細化效率雖然提高，但是細化劑的烙點不僅難W在常用的大容量的電阻爐中進行烙 解，而且添加至儀烙液時也必須提高儀烙液的溫度，從而儀烙液的處理時起火及氧化的危 險性較大，因此優選在一般儀鑄造溫度范圍600°C~780°C內，可烙解的儘組成為15重量％ W下。
[0045] 此外，所述細化劑中可額外包含1重量％ W下的碳(C)。
[0046] 所述不可避免的雜質是在制造侶-儘合金的過程中來自于原料或設備等的成分， 在不影響儀的細化的范圍內，可W少量包含1重量％ W下，并且優選包含0.1重量％ W下，更 優選包含0.01重量下。
[0047] 所述細化劑的微結構中，在所述侶-儘化合物相所占的面積分數小于5%的情況 下，儀合金的細化效果不足，因此優選維持5% W上，更優選維持10~30%。
[0048] 此時，所述侶-儘化合物相的面積分數（％)是指在300倍的掃描電子顯微鏡照片整 體面積中所述細化劑化合物相所占的面積的比率。
[0049] 本發明的細化劑的特征為，在包含侶(A1)和儘(Mn)的合金烙液中，W30秒~120秒 注入碳，由此所生成的侶和儘的二次相中，促進Al/Mn組成(原子比）比為5.5~6.5的化合物 的生成，從而在細化劑的微結構中，二次相整體面積中Al/Mn組成(原子比）比為5.5~6.5的 化合物所占的面積分數越高。
[0050] 在細化劑的微結構內，二次相整體面積中Al/Mn組成（原子比）比為5.5~6.5的化 合物所占的面積分數為50% W上，更優選為70% W上時，細化劑效率最大化，因此優選碳的 注入控制為Al/Mn組成(原子比）比為5.5~6.5的化合物所占的面積分數。
[0051] 就所述碳注入處理而言，優選注入二氧化碳，但是只要是能夠實現類似于本發明 的微結構的控制，則不限定其他形態的碳注入。
[0052] 碳注入時間小于30秒，或大于120秒的情況下，難W形成所述的侶和儘的化合物 相，因此優選維持在30秒~120秒。
[0053] 此外，使用本發明的細化劑的儀合金的制造方法的特征為，其包括如下步驟:對儀 合金涂覆保護氣體后，加熱至儀合金的烙解溫度進行烙解，來制造儀合金烙液;所述儀合金 烙液內添加所述細化劑后，維持并攬拌5分鐘~2小時；W及對添加所述細化劑的儀合金烙 液進行鑄造，從而制造儀合金鑄造材料。
[0054] 能夠使用本發明的細化劑的儀合金可W在包括AZ系列合金、AM系列合金等侶合金 的大部分儀合金中用作各種鑄造用及加工用儀合金，優選可W使用包含侶和部分微量的儘 的儀合金。
[0055] 此外，優選將所述儀合金烙液的溫度維持為600°C~780°C，運是因為，當烙液溫度 低于600°C的情況下，無法維持烙融狀態，而高于780°C的情況下，不僅需要大量的能源費 用，而且儀合金的反應性增加，可能使得儀氧化，或包含雜質。
[0056] 所述保護氣體用于切斷儀與大氣中存在的氧發生反應，并在烙液表面形成穩定的 保護性膜，例如，雖然能夠使用SF6和C〇2的混合物，但是并非限定于此。
[0057] 根據本發明的細化劑添加至儀烙液時，根據現場產業設備及鑄造工序可錠形 態或長的形態的棒狀、板狀等各種形態進行加工并添加，并且也可烙解的液態方式通 過各種移動路徑添加。
[0058] 在本發明中，添加制造的侶-儘細化劑合金后，為了提高細化效率，維持時間可W 不同。此外，優選維持時間內持續實施烙液攬拌。添加后維持時間短于5分鐘的情況下，細化 效率不足，而如果維持時間長于兩小時W上，則在烙液表面的氧化夾雜物向烙液內流入，從 而烙液的純凈度下降，因此優選維持和/或攬拌5分鐘~2小時。
[0059] 添加侶-儘細化劑合金的儀烙液通過基于金屬型及砂型的鑄造、低壓鑄造、連續鑄 造、薄板鑄造、精密鑄造、拉模鑄造 (die casting)等各種鑄造方法，最終能夠制造成儀合 金〇
[0060] 通過本發明所制造的儀合金使用碳注入處理的侶-儘細化劑來制造，與細化處理 之前的晶粒大小相比，可具有得到顯著細化的50WI1至100皿的晶粒大小。由此，儀合能夠可 表現出提高的機械特性及加工性。此外，根據本發明的儀合金由于機械特性及加工性的提 高而能夠廣泛地應用到輸送機、電子產品、運動休閑產品中。
[0061] W下，W本發明的優選實施例和該些實施例的比較例為基礎，對本發明進行更加 詳細的說明。
[0062] 【實施例1】
[0063] 在800°C下，包含10重量％的儘的侶烙液內注入30秒二氧化碳后進行鑄造來制造 細化劑。
[0064] 圖1是根據本發明的實施例1所制造的細化劑的微結構照片，圖2是對圖1的微結構 放大觀察的照片。如圖1所示，根據本發明的實施例1的細化劑的微結構W具有角形狀的二 次相W粒子狀形成于基質組織(侶)相中。如果對形成為粒子狀的二次相進行放大，則如圖2 所示，觀察到二次相中表現為亮色的相占據大部分，而其周圍形成少許相對較暗的灰色相。
[0065] 針對所述二次相的亮色部分和灰色部分執行成分分析的結果，確認到，亮色部分 具有A14~4.sMn組成，并且灰色部分具有A15.5~s.sMn組成，并且在二次相中亮色部分占據的面 積分數超過了 70 %。
[0066] 此外，根據本發明的實施例1所制造的細化劑的微結構中，與基質的邊界部分觀察 到同時具有平坦部分和針狀部分的二次相。
[0067] 在720°C下烙解AZ80儀合金后，將烙液溫度維持為720°C，并添加對比儀合金烙液 的總重量3重量％的通過所述方法制造的細化劑。添加細化劑后，對所述烙液維持30分鐘， 使細化劑在烙液內完全烙解。之后將所述烙液置入預熱為20(TC的金屬模具并進行鑄造，從 而制造儀合金。
[006引【實施例^
[0069] 投入細化劑后，除了將維持及攬拌時間延長至60分鐘之外，其余與實施例1相同， 從而制造細化劑及儀合金。
[0070] 對細化劑的微結構進行分析的結果，與實施例1類似，侶-儘二次相具有角形狀，且 形成為亮色部分和灰色部分的相，所述亮色部分具有AU~4.sMn組成，所述灰色部分在其周 邊具有Als.s^.sMn組成，并且在所述二次相中，亮色部分所占的面積分數超過了70%。
[0071] 此外，與本發明的實施例1相同地，所制造的細化劑的微結構中，在與基質的邊界 部分觀察到同時具有平坦部分和針狀部分的二次相。
[0072] 【實施例3】
[0073] 投入細化劑后，除了將維持及攬拌時間延長至120分鐘之外，其余與實施例1相同， 從而制造細化劑及儀合金。
[0074] 對細化劑的微結構進行分析的結果，與實施例1類似，侶-儘二次相具有角形狀，且 形成為亮色部分和灰色部分的相，所述亮色部分具有AU~4.sMn組成，所述灰色部分在其周 邊具有Ai5.sMn組成，并且在所述二次相中，亮色部分所占的面積分數超過了70 %。
[0075] 此外，與本發明的實施例1相同地，所制造的細化劑的微結構中，在與基質的邊界 部分觀察到同時具有平坦部分和針狀部分的二次相。
[0076] 【實施例4】
[0077] 在900°C下在包含15重量％的儘的侶烙液內注入60秒二氧化碳后進行鑄造，從而 制造細化劑。
[0078] 對如上所述制造的細化劑的微結構進行分析的結果，如圖3所示，可W確認到，根 據本發明的實施例2的細化劑的微結構也與根據實施例1的細化劑的微結構相同，W具有角 形狀的二次相W粒子狀形成于基質組織(侶)相中，所述二次相的大部分由表現為亮色的相 和相對暗灰色的相組成，在其周邊少量形成所述相對暗灰色的相，并且所述亮色相具有 A14~4.sMn組成，所述灰色相具有A15.5~s.sMn組成，在二次相中亮色部分占據的面積分數超過 了70%。此外，與本發明的實施例1相同，所制造的細化劑的微結構中，在與基質的邊界多次 觀察到同時具有平坦部分和針狀部分的二次相。換句話說，根據實施例2所述的細化劑的微 結構也具有與實施例1~3類似的微結構。
[0079] 在720°C下烙解如上所述制造的AZ80儀合金后，將烙液溫度維持為720°C，并添加 對比儀合金烙液的總重量2重量％的通過所述方法制造的細化劑。添加細化劑后，對所述烙 液維持5分鐘，使細化劑在烙液內完全烙解。之后將所述烙液置入預熱為20(TC的金屬模具 并進行鑄造，從而制造儀合金。
[0080] 如上所述，為了與根據本發明的實施例1~4所制造的細化劑及儀合金進行比較， 制造如下所述的儀合金。
[0081] 【比較例1】
[0082] 對常用儀合金AZ80進行烙解后，不投入細化劑而進行鑄造。
[0083] 【比較例2】
[0084] 在800°C下在未添加儘的侶烙液中進行30秒二氧化碳注入處理后從而制造細化 劑。
[0085] 在720°C下烙解AZ80儀合金后，將烙液溫度維持為720°C，并添加對比儀合金烙液 的總重量8重量％的通過所述方法制造的細化劑。添加細化劑后，對所述烙液維持5分鐘，使 細化劑在烙液內完全烙解。之后將所述烙液置入預熱為20(TC的金屬模具并進行鑄造，從而 制造儀合金。
[00化]【比較例3】
[0087] 除了在800°C下在未添加儘的侶烙液中進行120秒二氧化碳注入處理后從而制造 細化劑之外，通過與比較例2相同的方法制造細化劑及儀合金。
[008引【比較例4】
[0089] 在800°C下在包含5重量％的儘的侶烙液中進行120秒二氧化碳注入處理后從而制 造細化劑。
[0090] 對根據比較例4所制造的細化劑的微結構進行分析的結果，如圖4所示，根據比較 例4所制造的細化劑中侶-儘化合物二次相的形狀形成為具有角且平坦。換句話說，如本發 明的實施例1~4所示，在與基質的邊界未觀察到同時具有平坦部分和針狀部分的二次相。 此外，幾乎未觀察到具有A14~4.sMn組成的見色相，僅由具有AIs.5~s.sMn組成的灰色相組成， 從而可知，在二次相中亮色相占據的面積分數幾乎為0%。
[0091] 在720°C下烙解AZ80儀合金后，將烙液溫度維持為720°C，并添加對比儀合金烙液 的總重量6重量％的通過所述方法制造的細化劑。添加細化劑后，對所述烙液維持30分鐘， 使細化劑在烙液內完全烙解。之后將所述烙液置入預熱為20(TC的金屬模具并進行鑄造，從 而制造儀合金。
[0092] 【比較例5】
[0093] 在900°C下在包含15重量％的儘的侶烙液中注入300秒二氧化碳后進行鑄造并制 造細化劑。
[0094] 對如上所述制造的細化劑的微結構進行分析的結果，如圖5及圖6所示，在根據比 較例5所制造的細化劑中，侶-儘化合物二次相的形狀形成為邊界部圓且W曲線為主，如本 發明的實施例1~4所示，在與基質的邊界完全未觀察到同時具有平坦部分和針狀部分的二 次相。尤其可知，具有A14~4. sMn組成的見色相的面積小于具有A15.5~6. sMn組成的灰色相，在 二次相中亮色相所占的面積分數小于50%。
[00M]在720°C下烙解AZ80儀合金后，將烙液溫度維持為720°C，并添加對比儀合金烙液 的總重量2重量％的通過如上所述制造的細化劑。添加細化劑后，對所述烙液維持5分鐘，使 細化劑在烙液內完全烙解。之后將所述烙液置入預熱為20(TC的金屬模具并進行鑄造，從而 制造儀合金。
[0096]所述表1整理了根據所述實施例及比較例所制造的細化劑及儀合金的制造條件和 所制造的儀合金的晶粒大小。
[0097]【表1】
[009引
[i
WOO] 細化劑的微結構
[0101] 包儘的侶合金中，侶和儘的化合物的二次相的面積分數基本上隨著儘的含量的增 加而增加。但是，根據注入至侶-儘烙液的二氧化碳注入處理時間所生成的二次相的特定組 成所占的相的比率表現出相當大的差異。
[0102] 如圖1~3所確認，如在根據本發明的實施例1及4所制造的細化劑的微結構中所確 認，根據本發明的實施例1及4的細化劑的微結構中具有角形狀的二次相W粒子狀形成于基 質組織(侶）相中，觀察到與基質組織的邊界部分共存有平坦面和針狀面的二次相。此外，所 觀察的二次相中具有AU~4.sMn組成的表現為亮色的相占據大部分，而其周圍形成少許具有 Als.5~s.sMn組成的相對較暗的灰色相，并且在整體二次相中亮色相所占的面積分數超過了 70%。
[0103] 與此相比，比較例4及5中，即使相同地含儘，就所生成的侶-儘化合物二次相的形 狀而言，比較例4中僅形成平坦的直線狀的邊界部，而比較例5中其邊界部圓且主要W曲線 形成，具有AU~4.sMn組成的亮色相的面積小于具有AIs.5~s.sMn組成的灰色相，在二次相中亮 色相所占的面積分數小于50%，如上所述的微結構的差異與細化效果的差異相關。
[0104] 儀合金微結構
[0105] 圖7a是通過根據本發明的實施例1的細化劑進行細化處理的AZ80合金的微結構照 片，圖化是常用AZ80合金(比較例1)的微結構照片。
[0106] 如圖7a和7b所示，可知，投入根據本發明的實施例1的細化劑的情況下，可進行大 量晶粒細化。
[0107] 如所述表1所示，可知，適用根據本發明的實施例1~4的細化劑所制造的儀合金的 晶粒大小為107miW下，實施例2~4的情況下，為90miW下，實現大量細化。
[0108] 與此相比，不添加儘而只單純執行二氧化碳注入處理的比較例2及3中，細化處理 后的儀合金的晶粒大小大約為300WI1水平，實質上沒有產生細化效果。
[0109] 此外，添加5重量％的儘，并注入二氧化碳的比較例4,與比較例1~3相比，表現出 晶粒大小減小的趨勢，但晶粒大小為190WI1水平，在滿足產業化所要求的水平的觀點上細化 效果不大。
[0110] 此外，添加15重量％的儘，并注入300秒二氧化碳的比較例5,與比較例1~3相比， 表現出晶粒大小減小的趨勢，但晶粒大小為170皿水平，在滿足產業化所要求的水平的觀點 上細化效果不大。
[0111] 如上，比較例4及5在與本發明的實施例1~4進行對比時，在細化劑的制造過程中， 在添加儘和注入二氧化碳的方面雖然十分相似，但是晶粒細化效果上存在差異，存在差異 的原因在于，與根據比較例4及5的細化劑中具有AU~4.sMn組成的亮色相相比，主要形成具 有Als.s^.sMn組成的灰色相二次相。
[0112] 根據上述結果可知，將微結構內包含根據本發明的實施例1~4的二次相結構的細 化劑適用于儀合金的烙液的情況下，能夠得到良好的晶粒細化效果。
【主權項】
1. 一種鎂合金用細化劑，其包含鋁和錳，微結構內包含鋁和錳的化合物，在所述鋁和錳 的化合物中，Al/Mn組成比即原子比為4~4.5的化合物的面積大于Al/Mn組成比即原子比為 5.5~6.5的化合物的面積。2. 根據權利要求1所述的鎂合金用細化劑，在所述鋁和錳的化合物中，AL/Mn的組成比 即原子比為4~4.5的化合物的面積分數為50%以上。3. 根據權利要求1所述的鎂合金用細化劑，在所述鋁和錳的化合物中，Al/Mn的組成比 即原子比為4~4.5的化合物的面積分數為70%以上，Al/Mn的組成比即原子比為5.5~6.5 的化合物的面積分數為30 %以下。4. 根據權利要求1所述的鎂合金用細化劑，細化劑的微結構包含鋁和錳的化合物相，所 述鋁和錳的化合物相形成有一個以上平坦界面和針狀界面。5. 根據權利要求1至4中任意一項所述的鎂合金用細化劑，所述微結構的基質由鋁組 成。6. 根據權利要求1至4中任意一項所述的鎂合金用細化劑，所述細化劑包含5~15重 量％的錳、剩余為鋁及不可避免的雜質。7. 根據權利要求1至4中任意一項所述的鎂合金用細化劑，所述細化劑額外包含1重 量％以下的碳。8. 根據權利要求1至4中任意一項所述的鎂合金用細化劑，所述微結構中所述鋁和錳的 化合物相所占的面積分數為5 %以上。9. 一種鎂合金的制造方法，其包括如下步驟：向鎂合金涂覆保護氣體后，加熱至鎂合金 的熔解溫度進行熔解，來制造鎂合金熔液;所述鎂合金熔液內添加權利要求1至4中任意一 項所述的細化劑后，維持及攪拌5分鐘~2小時；以及對添加所述細化劑的鎂合金熔液進行 鑄造，從而制造鎂合金鑄造材料。10. 根據權利要求9所述的鎂合金的制造方法，所述細化劑以固態或液態方式添加。11. 一種鎂合金，其通過權利要求9或10所述的方法制造，所述鎂合金的晶粒大小為100 μπι以下。
【文檔編號】B22D21/04GK106062224SQ201580012102
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年4月6日 公開號201580012102.8, CN 106062224 A, CN 106062224A, CN 201580012102, CN-A-106062224, CN106062224 A, CN106062224A, CN201580012102, CN201580012102.8, PCT/2015/3405, PCT/KR/15/003405, PCT/KR/15/03405, PCT/KR/2015/003405, PCT/KR/2015/03405, PCT/KR15/003405, PCT/KR15/03405, PCT/KR15003405, PCT/KR1503405, PCT/KR2015/003405, PCT/KR2015/03405, PCT/KR2015003405, PCT/KR201503405
【發明人】裵俊皓, 柳鳳善, 金英敏, 金夏植, 任昌東, 文秉岐, 樸成爀
【申請人】韓國機械研究院