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虽然镁合金一直被人广泛认为是一种比较有优势的合金材料,但是在力学性能方面的劣势却促使镁合金在实际应用中大不如铝合金,因而,为了拓宽镁合金在工业等各领域里的实际应用范围,探求比较好的晶粒细化剂以及合适的成型方法是急需解决的问题。目前在AM6、AZ31和AZ91这几种镁合金上,关于镁合金晶粒细化的研究比较多。所运用的细化剂大多是Al-Ti-B和稀土Y、La,而对于AZ91和AZ31镁合金晶粒细化的研究则缺少系统的探索,并且采用Al-Ti-C、Al-Ti-B、稀土Sm、Gd、Y等进行对比研究更为少见。为了研究Al-4Ti-B、Al-5Ti-0.8C和稀土元素分别对镁合金晶粒的影响,在覆盖剂及惰性气体的保护下熔炼AZ91和AZ31合金,并在镁合金熔化的时候分别加入Al-4Ti-B、Al-5Ti-0.8C和稀土中间合金,制备镁合金试样。对比了加入细化剂前后,在不同添加量下的镁合金晶粒大小,采用硬度测试和拉伸测试对合金进行力学性能测试,通过比较加入不同质量分数的细化剂,合金性能的变化走势。实验结果表明,Al-4Ti-B,Al-5Ti-0.8C的添加,对AZ91镁合金晶粒有细化作用,且力学性能也得到了提高;但若是Al-4Ti-B和Al-5Ti-0.8C中间合金加入量超过一定数值,晶粒尺寸变大,力学性能反而会降低。因此,最佳添加量Al-4Ti-B的质量分数为0.1875%,Al-5Ti-0.8C的质量分数为0.2%。稀土元素Sm、Gd、Y的加入对AZ31镁合金晶粒的细化有好的方面的影响,当加入的质量分数逐渐增大的时候,细化效果出现了先变细后变大的趋势,因而通过对实验结果的分析测量发现,最佳添加量Sm的质量分数0.4%,Gd的质量分数为1.5%,Y的质量分数为1.0%。由细化剂细化晶粒尺寸的统计表明,加入Al-4Ti-B和Al-5Ti-0.8C细化剂后,晶粒的尺寸有了明显的降低,但是添加Al-5Ti-0.8C的细化效果要比添加Al-4Ti-B对AZ91合金平均晶粒尺寸的细化效果弱一些。加入稀土细化剂后,晶粒的尺寸有了明显的降低,就稀土元素而言,Gd的细化效果最好。测试细化后合金的硬度和抗拉强度发现,在晶粒细化后,添加Al-4Ti-B的合金力学性能比添加Al-5Ti-0.8C和稀土的合金力学性能都要好一些。