本发明公开了一种纳米颗粒细化镁钆中间合金及其制备方法,按重量百分比或体积百分比计包括以下含量的原料:钆30~35 wt.%,纳米TiCN颗粒1.5~2.5 vol.%,余量为镁,其中,所述原料镁、钆均来自商用Mg‑Gd中间合金。将商用Mg‑Gd中间合金在高温电阻炉中完全融化,加入充分预热后的用铝箔包覆好的TiCN纳米颗粒,并采用超声技术使之分散,搅拌均匀并保温后浇注成形即得;以此为原料制备稀土镁合金,对稀土相的细化效果更加明显,而且镁相也有明显细化。
1.一种纳米颗粒细化镁钆中间合金,其特征在于,按重量百分比或体积百分比计,包括以下含量的原料:钆30~35 wt.%,纳米TiCN颗粒 1.5~2.5 vol.%;按重量百分比余量为镁; 所述纳米TiCN颗粒为纳米TiCN陶瓷颗粒; 所述纳米TiCN陶瓷颗粒的粒径大小为35~65nm; 该中间合金中的纳米TiCN颗粒用于同时细化初生α-Mg相和富稀土相。
2.一种如权利要求1所述的纳米颗粒细化镁钆中间合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: S1、按照配比称取原料Mg-Gd中间合金、纳米TiCN颗粒,并将纳米TiCN颗粒用铝箔包覆; S2、将Mg-Gd中间合金在保护气氛下加热,完全熔化后搅拌均匀并保温,得合金熔体Ⅰ; S3、将合金熔体Ⅰ升温,将用铝箔包覆好的纳米TiCN颗粒加入到合金熔体Ⅰ中,并将其压入到合金熔体Ⅰ的下部,待铝箔熔化后得到合金熔体Ⅱ; S4、将超声波发生器的探头浸入到合金熔体Ⅱ的液面以下,启动超声波发生器,进行超声震动处理,搅拌、静置后得合金熔体Ⅲ; S5、将合金熔体Ⅲ降温,静置保温,浇注成形,即得纳米颗粒细化镁钆中间合金。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤S2中,保护气氛为CO2/SF6混合气体。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤S2中,加热的温度为600-620 ℃,保温时间为20~25 min。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤S3中,升温的温度为660~665℃。
6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤S4中,探头浸入到合金熔体Ⅱ的液面以下10-20mm,超声震动处理的时间为5-30min。
7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤S5中,降温的温度为620-640℃,保温的时间为10-20min。
8.一种如权利要求1所述纳米颗粒细化镁钆中间合金在制备镁稀土合金中的应用。
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