【中国白银网3月16日讯】稀土镁合金中试线又有新突破。近日，包头稀土研究院的稀土镁合金中试线基于前期针对稀土和锆元素对镁合金耦合细化机制的研究成果，开发出了锆颗粒尺寸低于600 nm的稀土镁锆晶粒细化剂产品，填补了对应高效率、低成本镁合金晶粒细化剂的产品空白。
“这为开发面向航空飞行器座椅、汽车安全构件、高速列车轻量化等轨道交通装备的高强度铸造/变形镁合金材料提供了可能。”稀土研究院镁合金项目组主任、博士研究生、正高级工程师胡文鑫对记者说道。
晶粒细化剂技术获新突破
目前，工业普遍采用镁锆中间合金作为晶粒细化剂，市场现有产品存在锆元素细化效率低(低于40%)、锆颗粒大量沉积、细化剂成本高、杂质含量高以及细化工艺操作不稳定等诸多问题，对实际工业应用带来极大困难。
“镁合金的晶粒尺寸控制技术是对镁合金材料性能调控的最根本、最显著的技术方法之一，锆元素和稀土元素均为镁合金的有效细化元素。”胡文鑫说，再辅之以全新的冶金工艺制备方法，为镁提供丰富的异质形核点，加上稀土元素对体系形核驱动力的提升，可以实现镁合金晶粒的高效率细化。
据胡文鑫介绍，工艺细化粒子颗粒尺寸为传统镁锆中间合金中锆颗粒尺寸的30%，纳米级颗粒尺寸分布率大于60%，颗粒之间团聚现象低于5%。
目前该产品已经完成小规模生产工艺的研发，产品已经客户使用验证，产品细化效率大于80%，成本较传统镁锆晶粒细化剂降低20%以上。
稀土镁合金产品应用获新提升
伴随新能源汽车以及国内5G通讯的高速发展，更轻、散热性能更好、耐腐蚀性能优异的轻合金材料市场需求强烈，但对应性能的要求也越发苛刻。
“我们研究镧、铈等稀土元素对镁合金散热性能的作用机制，开发出导热系数100 W/(mK)的低成本散热稀土镁合金工程材料，综合评定性能已等同于现有铝合金散热材料，比使用铝合金节约成本5%以上。”胡文鑫很自信地说。
基于稀土对镁合金散热性能的作用机制和对镁合金的晶粒尺寸控制技术的突破，包头稀土研究院在半连续铸造及冷室压铸的产业化方面取得了一定的突破。
目前，国内外对稀土镁合金压铸工艺的研究较少，包头稀土研究院引进的QC830冷室压铸系统，系统锁模力达到850t，最大压射力为756 kN，最大投影面积为1242 cm2，目前已具备实现最大直径为550 mm的大尺寸稀土镁合金棒材的产业化制备技术，同时依托中试平台，实现大尺寸棒材产品的中试化级别制备，中试化产能为300吨/年。
对未来的技术研发，胡文鑫有自己的打算，他们将面向通讯工程及民用电子行业的高性能散热镁合金与功能性镁合金材料;对镁合金材料的低压铸造、半固态成型等加工成型技术进行研发，实现对应器件与制品的示范化应用。
（文章来源：中国高新区）
