鎂合金中Mg-Al系合金的應(yīng)用占較大比例，并以壓鑄件為主。鎂合金的滑移系少、塑性差，變形加工困難。此外，由于Mg-Al系合金的凝固溫度范圍寬，鑄件易產(chǎn)生縮松、縮孔、熱裂紋等缺陷。因此，如何通過(guò)晶粒細(xì)化減少缺陷并進(jìn)而提高M(jìn)g-Al系合金的強(qiáng)度和塑性成為關(guān)注的重點(diǎn)。

根據(jù)相關(guān)公式，晶粒細(xì)化可提高鑄錠的力學(xué)性能，細(xì)小的晶?？筛纳坪辖鹪氐姆植紶顟B(tài)，在一定程度上減少鑄造缺陷。C可以細(xì)化Al含量小于3%的Mg-Al合金，卻不能細(xì)化Al含量大于3%的Mg-Al合金，然而又能細(xì)化AZ61、AZ91等含有Mn的Mg-Al合金，其細(xì)化機(jī)理尚不明確。含C元素的C2Cl6細(xì)化效果較好，但會(huì)產(chǎn)生有害氣體；直接加入Al4C3粉末或含有Al4C3的中間合金成本較高。近來(lái)的研究表明，AlN、SiC、TiC、TiB2、AlB2等都能不同程度地細(xì)化Mg-Al系合金，其細(xì)化機(jī)制被稱作異質(zhì)形核細(xì)化機(jī)制。Ca、Sr、Sb、RE等元素加入到Mg-Al合金熔體中也有細(xì)化作用，這種細(xì)化機(jī)理被稱作抑制晶粒長(zhǎng)大作用機(jī)理。雖然針對(duì)Mg-Al系合金細(xì)化問(wèn)題進(jìn)行了大量的研究，但成熟、可靠且有一定工業(yè)應(yīng)用價(jià)值的Mg-Al系合金細(xì)化方法仍有待開發(fā)。

Al-3Ti-3B合金是鋁硅合金的通用細(xì)化劑，制備工藝成熟且成本相對(duì)較低，但該細(xì)化劑對(duì)Mg-Al合金的細(xì)化行為研究較少。Al-4Ti-5B合金能有效細(xì)化AZ31鎂合金，細(xì)化機(jī)理是TiB2的異質(zhì)形核作用；含有AlB2的Al-4B中間合金能有效細(xì)化AZ91鎂合金，AlB2能作為Mg的形核基底。在此基礎(chǔ)上，現(xiàn)研究同時(shí)含有AlB2和TiB2粒子的Al-3Ti-3B合金對(duì)鑄態(tài)AZ31鎂合金微觀組織的影響，并初步探討了其細(xì)化機(jī)理。

Al-3Ti-3B中間合金可有效細(xì)化AZ31鎂合金的鑄態(tài)組織，使粗大的樹枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻牡容S晶；加入量為0.4%時(shí)取得了最佳的細(xì)化效果，平均晶粒尺寸由約300m減小到約50m。TiB2和AlB2均可作為Mg有效的異質(zhì)形核基底，是促使晶粒細(xì)化的主要機(jī)制；TiB2在晶界偏聚進(jìn)一步阻礙Mg晶粒的長(zhǎng)大。(欣然)