Grain refining mechanisms in magnesium alloys — An overview

Abstract

The literature on mechanisms of grain refinement in magnesium alloys is reviewed with regard to two broad groups of alloys: aluminiumbearing and aluminium-free alloys. While a low level zirconium addition significantly reduces the grain size of the aluminium-free alloys, the understanding of mechanisms of grain refinement in aluminium-bearing alloys is poor and in some cases probably confusing due to the interaction between impurity elements and aluminium in affecting the potency of nucleant particles. Mechanisms of grain refinement in magnesium alloys are dealt based on the experimental results in conjunction with microstructural observations. Informations revealed by this approach identify new directions for further research to focus on obtaining an improved understanding of the detailed mechanisms of grain refinement in magnesium alloys.

A new approach to improving the macrosegregation in zirconium‐containing magnesium‐lithium alloy

“…The size of block and particles magnesium-zirconium master alloy is about 20 mm and 20 mm, respectively. But, in fact, master alloy contains a large number of fine zirconium particles due to the limited solubility of zirconium in magnesium [17]. The block master alloy contains various size of zirconium particle clusters (10 mm -120 mm) and isolated individual zirconium particles (under 30 mm), Figure 2a1.…”

Effect of alloy composition and heat treatment on ZK51A (ML12) magnesium alloy phase composition and mechanical properties

“…Отливки из сплава ZK51A обладают высокими механическими свойствами за счет его однородной мелкозернистой структуры, которая обеспечивается присутствием в сплаве циркония [7,8]. Цирконий является одним из самых эффективных измельчителей зерна магния в сплавах, не содержащих алюминий [9][10][11][12][13].…”

“…Отливки из сплава ZK51A обладают высокими механическими свойствами за счет его однородной мелкозернистой структуры, которая обеспечивается присутствием в сплаве циркония [7,8]. Цирконий является одним из самых эффективных измельчителей зерна магния в сплавах, не содержащих алюминий [9][10][11][12][13]. Причины этого носят Таблица 1 Химический состав и механические свойства сплава ZK51A в сравнении с аналогами [ [3,14]; во-вторых, цирконий растворяется в жидком магнии и ограничивает рост зерен твердого раствора на основе магния при его кристаллизации [4,15].…”

The Effects of ZnO Particles on the Grain Refinement and Mechanical Properties of AZ31 Magnesium Alloys

“…Significant research has been conducted investigating grain refinement of Mg-Al alloys, such as melt superheating technique, the Elfinal processes, carbon inoculation, deliberate addition of alloying elements and other inoculants [3][4][5][6][7][8][9][10][11]. Among these work, carbon inoculants are considered to be the most effective grain refiner for Mg-Al alloys, and have been used for decades.…”