铸造Al—Si合金熔体处理——晶粒细化

对亚共晶Ａｌ－Ｓｉ铸造合金进行细化处理已成为一种基本操作,中间合金（Ａｌ－Ｔｉ,Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ和Ａｌ－Ｂ合金）在亚共晶Ａｌ－Ｓｉ铸造合金中与在工业纯铝和变形铝合金中的晶粒细化行为存在较大的差异,Ａｌ－３Ｔｉ－３Ｂ,Ａｌ－３Ｂ中间合金在Ａｌ－Ｓｉ铸造合金中表现出优异的晶粒细胞化效应,Ｓｉ与晶粒细化剂的交互作用在其中扮演着重要的角色,通过炉前对熔体进行快速热分析可愉对晶粒细化效果和变质程度进行评价和预     

亚共晶Al-Si合金的细化处理

比较了Ａｌ－３％Ｔｉ－３％Ｂ,Ａｌ－５％Ｔｉ－１％Ｂ中间合金对亚共晶Ａｌ－Ｓｉ合金的晶粒细化效果。结果表明,Ａｌ－３％Ｔｉ－３％Ｂ中间合金的细化作用明显优于Ａｌ－５％Ｔｉ－１％Ｂ。主要是Ａｌ－５％Ｔｉ－１％Ｂ中间合金加入熔体中,过量的Ｔｉ在ＴｉＢ２／熔体界面形成三元铝化物,通过包晶反应成为α－Ａｌ的异质晶核,但包晶反应温度的急剧下降是导致晶粒细化能力下降的直接原因;而Ａｌ－３％Ｔｉ－３％Ｂ中间合金加入熔体中,过量的Ｂ在ＴｉＢ２／熔体界面形成富Ｂ层,在冷却过程中,将发生共晶反应,生成大量的α－Ａｌ晶核,达到细化目的。     

Al—12%Si合金α—Al晶粒细化剂的研究

研究了Ａｌ－５Ｔｉ－１Ｂ和Ａｌ－３Ｂ中间合金对铸造铝合金Ａｌ－１２％Ｓｉ的α－Ａｌ晶粒的细化效果。结果表明，Ａｌ－３Ｂ中间合金的细化能力和抗延时衰减性能皆优于Ａｌ－５Ｔｉ－１Ｂ中间合金。分析认为，ＡｌＢ２和ＴｉＢ２相质点均为铸造Ａｌ－Ｓｉ合金中α－Ａｌ潜在的结晶核心，而Ａｌ３Ｔｉ相易被Ｓｉ原子毒化，失去作为结晶核心的作用。     

AlTiC和Al4B、Al3Ti4B中间合金对纯铝和亚共晶铝硅合金的细化机理

研究了ＡＩＴｉＣ和ＡＩ４Ｂ、ＡＩ３Ｔｉ４Ｂ等中间合金细化剂对纯铝和亚共晶铝硅合金的细化效果和细化机理。实现发现ＡＩ６Ｔｉ０．２Ｃ对纯铝有很好的细化效果,但对高Ｓｉ含量的亚共晶铝硅合金几乎没有细化效果;而ＡＩ４Ｂ、ＡＩ３Ｔｉ４Ｂ等ｗ（Ｔｉ）／ｗ（Ｂ）〈２．２（ｗ（Ｔｉ）／ｗ（Ｂ）＝０时即为ＡＩ－Ｂ合金）的ＡＩＴｉＢ合金对纯铝没有细化效果,但对亚共晶铝硅合金却有非常好的细化效果。上述实验结果与中间合金的成分及其第二相的类型有直接关系,即与不同中间合金的细化机理相关。     

Al—Ti—C—B中间合金细化剂的研究

研究了新近开发的Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ－Ｂ中间合金细化剂，检查了其显微组织及细化工业纯铝及含Ｚｒ铝合金的性能，并与Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中间合金细化剂进行了对比。结果表明，Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ－Ｂ中间合金细化剂含有Ａｌ３Ｔｉ、ＴｉＢ２和ＴｉＣ三种第二相，经小弥散分布的多相粒子团，其细化工业纯铝晶粒的能力明显优于Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中间合金细化剂，并克服了Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中间合金细化易被Ｚｒ原子毒化的弱点，分析认为Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ     

Al－Si－Cu合金加入Sr复合变质剂的变质效果

用Ｓｒ、Ｎａ、Ｔｉ、Ｂ复合变质剂对Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ亚共晶铸造合金进行变质处理，其作用与单独加Ｓｒ变质相比，能更好地细化共晶和晶粒，并具有良好的长效性。     

Al─Ti─C─B中间合金细化剂的研究

研究了新近开发的Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ－Ｂ中间合金细化剂，检查了其显微组织及细化工业纯铝及含Ｚｒ铝合金的性能，并与Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中间合金细化剂进行了对比。结果表明：Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ－Ｂ中间合金细化剂含有Ａｌ３Ｔｉ、ＴｉＢ２和ＴｉＣ三种第二相，它们形成尺寸细小弥散分布的多相粒子团，其细化工业纯铝晶粒的能力明显优于Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中间合金细化剂，并克服了Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中间合金细化剂易被Ｚｒ原子毒化的弱点。分析认为，Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ－Ｂ中间合金优异的细化性能归功于多相粒子团表面凹陷处的物理化学作用     

Al—Si—Cu合金加入Sr复合变质剂的变质效果

用Ｓｒ，Ｎａ，Ｔｉ，Ｂ复合变质剂对Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ亚共晶铸造合金进行变质处理，其作用与单独加Ｓｒ变质相比，能更好地细化共晶和晶粒，并具有良好的长效性。     

杆状AlTiB中间合金的组织形貌及晶粒细化行为的研究

杆状ＡｌＴｉＢ中间合金是铝及其合金连铸过程中最常用的晶粒细化剂。本文采用Ｘ射线衍射和晶粒细化对比试验对国内外杆状ＡｌＴｉＢ中间合金进行了全面分析，发现它们的组成相均为α－Ａｌ＋ＴｉＡｌ３＋ＴｉＢ２。但国内产品的钛含量及ＴｉＢ２、ＴｉＡｌ３相含量偏低，晶粒细化效果很差。自行研制的ＡｌＴｉＢ中间合金的钛含量和ＴｉＢ２、ＴｉＡｌ３相含量与国外产品相当，晶粒细化效果也可与之媲美。探讨了ＡｌＴｉＢ中间合金在铝及铝合金中的形核机理。     

Al-Ti-B-Sr对Al-Si-Mg合金的变质细化作用

用快速凝固和热变形处理的Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ－Ｓｒ中间合金,对Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ铝轮毂材料进行处理,试验结果表明：Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ－Ｓｒ中间合金可以对Ａａ－７Ｓｉ－０．３５Ｍｇ合金有效地细化与变质;改善Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ－Ｓｒ的细化与变质效果,Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ合金的抗拉强度和延伸率较Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ、Ａｌ－Ｓｒ两种中间俣金分别外入时提高了约１０％和２５％。     

Performance comparison of AlTiC and AlTiB master alloys in grain refinement of commercial and high purity aluminum

1 Introduction Since AlTiC master alloys were improved greatly as a new type of master alloy used in grain refinement of aluminum and aluminum alloys in the middle of 1980s[1, 2], there were many important progresses in the preparation techniques and the …     

Al—Ti—C中间合金的相组成及其细化特性

用专利方法制备出各种成分的Al-Ti-C中间合金作为铝及铝合金的晶粒细化剂。对该系列中间合金的组织和物相分析表明：在制备中间合金过程中,C与Ti反应充分,生成TiC和TiAl3两种管二相,且TiAl3析出量取决于中间合金的Ti含量和Ti/C含量比。用于纯铝的晶粒细化试验表明：与Al-Ti-C中间合金相比,Al-Ti-C中间合金的晶粒细化效率更高;Al-Ti-C中间合金只有在组织中TiC与TiAl3保持适当比例时,才能对纯铝产生良好的晶粒细化效果,不含TiAl3的Al-Ti-C中间合金的晶粒细化作用很微弱;用Al-Ti-C中间合金细化纯铝晶粒时,响应时间短,但衰退较快,且不能通过熔体搅拌法予以消除。分析和探讨了Al-Ti-C中间合金的晶粒细化机理,认为“碳化物理论” 不能充分解释Al-Ti-C的晶粒细化机理,提出“Ti在TiC或TiAl3颗粒表面富集引发包晶反应”的晶粒细化机制。     

Al-Ti-C晶粒细化剂制备工艺的研究

利用Al液的高温,使加入其中的Al、Ti、C混合粉末发生SHS反应,制备出了Al-Ti-C中间合金晶粒细化剂,通过扫描电镜（SEM）、光学显微镜（OM）和能谱分析（EDS）等手段,研究了铝粉颗粒大小对制备的Al-Ti-C晶粒细化剂组织结构的影响,考察了制备的Al-Ti-C晶粒细化剂对工业纯Al的晶粒细化效果.结果表明：当铝粉大小为100目～200目的细铝粉时,制备的Al-Ti-C中间合金由块状Al3Ti、粒状TiC和Al基体组成,对工业纯Al具有良好的晶粒细化效果.     

原位合成TiB2和Al3Ti对ZL201的晶粒细化效果

以工业纯铝、氟钛酸钾和氟硼酸钾为原料 ,通过原位反应合成的 Al-5Ti-B中间合金中 ,Ti B2 和 Al3Ti颗粒细小且弥散分布 ,对铝及 Al-Cu系合金有显著的晶粒细化效果 ,并且能大幅度提高 ZL 2 0 1合金的力学性能     

不同加钛方法对6063合金细化的研究

加钛方式不同，钛含量不同，对铝及其合金的晶粒细化效果不同。对比研究了用电解低钛铝合金、加Al—5Ti中间合金、Al—5Ti—1B中间合金及电解低钛铝合金加Al—B中间合金4种加钛方式及不同钛含量对6063合金的晶粒细化效果。研究结果表明：不同的加钛方式对6063合金均有明显的细化效果，随着钛含量增加，晶粒逐渐变细；钛含量相同时，电解加钛的细化效果优于Al—5Ti中间合金的细化效果；当合金中含有硼时，钛含量相同时，电解加钛加Al—B中间合金的细化效果优于加Al—5Ti—1B的细化效果。     

Effects of solid deformation and melt vibration on structure and refining performance of Al5Ti1B master alloy

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＧｒａｉｎｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔｏｆｆｅｒｓｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｂｅｎｅｆｉｔｓｉｎｂｏｔｈｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇｂｙｄｉｒｅｃｔｃｈｉｌｌ (ＤＣ)ａｎｄｉｎｃａｓｔ ｔｏ ｓｈａｐｅｐｒｏｄｕｃｔｓ[1].Ａｌ 5%Ｔｉ 1 %Ｂｍａｓｔｅｒａｌ ｌｏｙ ,ｗｈｉｃｈｍａｉｎｌｙｃｏｎｔａｉｎｓＴｉＡｌ3ａｎｄＴｉＢ2 ｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｎＡｌｍａｔｒｉｘ[2 ,3]ｈａｓｂｅｅｎｐｒｏｖｅｎｔｏｇｉｖｅｔｈｅｂｅｓｔｇｒａｉｎｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ[4 ,5 ].Ａｄｄｉｔｉｏｎｏｆ 0 …     

A356合金α(Al)的晶粒细化

采用 ＡｌＴｉＣ 晶粒细化中间合金对 Ａ３５６ 进行了晶粒细化试验,证明Ａ３５６ 合金的 α（Ａｌ）晶粒尺寸和枝晶干同时获得了明显的细化。这表明ＡｌＴｉＣ 合金可能是细化ＡｌＳｉ合金 α（Ａｌ）晶体组织和克服Ｓｉ中毒作用的良好晶粒细化剂。     

稀土铝钛硼中间合金的细化能力与长效性

采用铝热反应法制备Al5Ti1B和Al5Ti4RE1B中间合金,并对其进行物相、微观组织和细化效果分析;对比中间合金中第二相的晶体结构以及形核能力,并从第二相分解和沉淀的角度分析Al5Ti1B1RE的细化长效性。结果表明：Al5Ti4RE1B比Al5Ti1B具有更强的细化能力和细化长效性;XRD和EDS分析显示,RE和TiAl3结合生成Ti2Al20RE相,该相为面心立方结构,晶格常数为1.469 nm;相比TiAl3而言,Ti2Al20RE具有更多的晶面和Al晶体匹配,使得Al5Ti4RE1B比Al5Ti1B具有更强的细化能力;Ti2Al20RE比TiAl3的溶解温度高,溶解过程中稀土对铝液粘度的影响是造成Al5Ti4RE1B细化长效性好的主要原因。     

Grain refining action of Ti existing in electrolytic low-titanium aluminum with Al-4B addition for superheated Al melt

The effects of superheating temperature on the grain refining efficiency of Ti existing in electrolytic low-titanium aluminum (ELTA) without and with the Al-4B addition and the Al-5Ti-1B master alloy in pure Al were comparatively investigated. The results show that the Ti existing in ELTA without Al-4B addition exhibits a certain grain refining efficiency when the melt superheating temperature is lower, but the efficiency decreases rapidly when the superheating temperature is higher. The grain refining efficiency of the Al-5Ti-1B master alloy is better than that of the Ti existing in ELTA without Al-4B addition at any superheating temperature, but it also decreases obviously with the increase of the superheating temperature. One important reason is that the TiB2 particles coming from the Al-5Ti-1B master alloy can settle down at the bottom of the Al melt easily when the superheating temperature is increased, thus decrease the number of the potent heterogeneous nuclei retained in the Al melt. If the Al-4B master alloy is added to the ELTA melt, the grain refining efficiency of the Ti existing in ELTA can be improved significantly, and does not decrease with the increase of the superheating temperature. This perhaps provides us a possible method to suppress the effect of the superheated melt on the microstructures of aluminum..