[发明专利]用于镁基合金的晶粒细化剂

说明书

一种母合金，其包含合金组合物，所述合金组合物包含浓度大于或等于约1.00 wt.%至小于或等于约90 wt.%的镁（Mg），浓度大于或等于约0.01 wt.%至小于或等于约20 wt.%的硼（B），和浓度大于或等于约0.1 wt.%至小于或等于约90 wt.%的铝（Al），其中所述合金组合物包含体积分数大于或等于约0.01%至小于或等于约20%的MgB₂粒子。

技术领域

本公开涉及制备具有晶粒细化剂的镁基或铝基母合金组合物的方法，所述晶粒细化剂可改善镁基铸坯的可成型性。

背景技术

本节提供与本公开相关的背景信息， 其不一定是现有技术。

本公开涉及制备具有晶粒细化剂的镁基或铝基母合金组合物的方法，所述晶粒细化剂可改善镁基铸坯的可成型性。

轻质金属部件已经成为制造需要不断提高性能和燃油效率的车辆（尤其是汽车）的重要焦点。尽管常规钢和其他金属合金提供了各种性能好处，包括高强度，但是这种材料会很重。用于汽车应用的轻质金属部件通常由铝和/或镁合金制成。这种轻质金属可以形成坚固且坚硬的承载部件，同时具有良好的强度和延展性（例如，伸长率）。高强度和延展性对于车辆（如汽车）的安全性要求和耐久性特别重要。

尽管镁基合金是可用于形成车辆中的结构部件的轻质金属的示例，但在实践中，镁基合金的使用可能受到限制。尽管可以通过各种不同的成型技术（包括涉及高应变速率的那些成型技术，例如精制工艺（wrought process），例如挤出、轧制、锻造、流动成型、冲压等）对镁基合金进行处理，但镁基合金通常局限于仅经历低应变速率（例如，小于1 /秒）的工艺，否则它们可能会破裂。希望能够通过各种高应变速率工艺形成由包含镁的材料制成的车辆部件。因此，持续需要改进的成型工艺，以由含镁合金形成改进的轻质金属部件。

发明内容

本节提供了本公开的总体概述，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。

在各个方面，本技术提供了一种母合金，该母合金包含一种合金组合物，所述合金组合物包含浓度大于或等于约1.00 wt.%至小于或等于约90 wt.%的镁（Mg），浓度大于或等于约0.01 wt.%至小于或等于约20 wt.%的硼（B），和浓度大于或等于约0.1 wt.%至小于或等于约90 wt.%的铝（Al），其中所述合金组合物包含体积分数大于或等于约0.01%至小于或等于约20%的MgB₂粒子。

在一个方面，镁（Mg）的浓度为大于或等于约80 wt.%至小于或等于约99.8 wt.%。

在一个方面，硼（B）的浓度为大于或等于约0.1 wt.%至小于或等于约10 wt.%。

在一个方面，铝（Al）的浓度为大于或等于约0.1 wt.%至小于或等于约10 wt.%。

在一个方面，MgB₂粒子的体积分数为大于或等于约0.2%至小于或等于约10%。

在一个方面，在至少一个MgB₂粒子的表面上有一层AlB₂。

在各个方面，本技术提供了一种镁基母合金，其包含：镁（Mg）和晶粒细化剂，所述晶粒细化剂包含晶粒细化底物和吸附层，所述吸附层是镁（Mg）的成核部位，并且是在晶粒细化底物上的一个层。

在一个方面，晶粒细化底物在镁（Mg）基熔体中是稳定的。

在一个方面，晶粒细化底物的密度低于2.61 g/cm³。

在一个方面，吸附层是晶粒细化底物上的单层。

在一个方面，吸附层与晶粒细化底物的晶格失配%小于2%。

在一个方面，吸附层与镁（Mg）的晶格失配%小于1%。