新一代Al-Ti-C晶粒细化剂的工业应用

最近的研究证明,AlTiC晶粒细化剂不存在与AlTiB中TiB2有关的缺点,TiC聚集倾向小和对锆、铬中毒免疫.介绍了研制的新型AlTiC晶粒细化剂的实验室试验和工业应用试验结果.对99.7%Al的实验室试验表明AlTiC的晶粒细化效果比进口AlTiB的好.在纯铝铸轧板的初步试用中也获得了良好的结果,在A356合金中已获得了工业应用.     

电解加钛铝合金的晶粒细化及其制备铝-硅合金的组织和性能

研究了电解加钛的晶粒细化作用,与AlTi和AlTiB细化剂对纯铝的晶粒细化效果进行了比较;对用电解低钛铝合金制备的A356合金和由纯铝制备并用AlTi或AlTiB细化处理的A356合金的组织与性能进行了对比研究;进行了利用工业铝电解槽生产的电解低钛铝合金熔体直接生产A356合金的工业试验。结果表明：电解加钛具有显著的晶粒细化作用,其细化能力与AlTiB的相当,明显优于AlTi中间合金的。在试验室条件下,用电解低钛铝合金制备的A356合金与纯铝制备并用中间合金细化处理的A356合金的拉伸性能相当;将电解低钛铝合金熔体直接用于铝．硅合金的生产是可行的,并具有节约能源,细化处理工艺简单,产品质量良好的特点。     

Al-Ti-C晶粒细化剂对工业纯铝的晶粒细化

采用自制的Al-Ti-C晶粒细化剂，检验了Al-Ti-C晶粒细化剂对工业纯铝的晶粒细化能力，研究了Al-Ti-C的含碳量、添加量、保温时间、浇注温度等对工业纯铝晶粒细化效果的影响。结果表明，对于工业纯铝添加质量分数为0.2％的Al-5.14Ti-0.3C晶粒细化剂，在725℃的铸造温度下保温2.5min，所得的铸锭晶粒细化效果最好。     

AlTiC中间合金细化剂研究的最新进展

通过合适的工艺、并选择合适的成分,AlTiC对99.7％Al的细化效果完全可以和目前国际上最好的AlTiB相媲美。当细化1070、1060、1235、3004、6063及8011等合金时,AlTiC和AlTiB细化效果均优异且相当。当用对99.7％Al具有同样细化效果的AlTiC和AlTiB细化含Zr、Cr、Mn的铝合金时,未发现细化“中毒”现象,Zr和Mn还不同程度地加强了AlTiC和AlTiB的细化效果。TiC单独成为结晶核心的观点成立与否与TiC的加入方式和保温时间同时相关;用不含Al3Ti的AlTiC细化剂细化工业纯铝时,在保温60min时间内,这样的AlTiC可产生一定的细化效果;用纯TiC粉直接加入铝液时,当TiC粉在铝液中分散均匀后,即可产生显著的晶粒细化效果。     

低频交变磁场及细化剂对工业纯铝铸态组织的影响

研究了低频交变磁场及细化剂对工业纯铝熔铸过程中铸态组织的影响.结果表明,低频交变磁场可以通过改变熔铸过程中工业纯铝熔体的流动状态进而改变缩孔位置和铸锭表面质量,并显著细化晶粒.在低频交变磁场及无磁场条件下,随着细化剂加入量的增多,铸锭晶粒尺寸均变细;在相同细化剂加入量条件下,低频磁场作用下铸锭晶粒尺寸明显小于无磁场时的铸锭晶粒尺寸.     

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     

晶粒细化剂Al-3Ti-0.15C在生产中的使用试验

AlTiB晶粒细化剂能明显细化铸轧板的晶粒,但存在硼化物聚集缺陷。近些年来新型晶粒细化剂AlTiC成功应用于DC铸造,它优于AlTiB晶粒细化剂。我分厂连铸连轧机列用细化剂AlTiC进行铸轧铝板的生产性试验,效果良好。     

Ti(CN)和V(CN)细化剂对工业纯铝晶粒细化效果的对比

采用自制的Ti(CN)和V(CN)粉体晶粒细化剂,研究了其对工业纯铝的晶粒细化能力,提出了其细化机理。结果表明,Ti(CN)和V(CN)粉体晶粒细化剂对工业纯铝有明显的细化效果,且V(CN)的细化能力比Ti(CN)的更强一些。     

基于CAFE法的纯铝晶粒细化组织演变研究

运用CAFE方法对纯铝晶粒细化过程的宏观晶粒组织演变进行研究,采用非均匀形核模型及改进的KGT模型对形核过程及枝晶长大CET转变过程进行模拟。晶粒细化实验证明模拟结果和实验结果相一致。说明利用Pro CAST的CAFE模块,通过建立合理的体形核密度及过冷度可以实现对纯铝细化前后的晶粒度进行预测。通过模拟与实验结果相结合的方法揭示了微量元素Fe在晶粒细化过程中的作用机理。     

晶粒细化剂Al-3Ti-O.15C在生产中的使用试验

AlTiB晶粒细化剂能明显细化铸轧板的晶粒，但存在硼化物聚集缺陷。近些年来新型晶粒细化剂AlTiC成功应用于DC铸造，它优于AlTiB晶粒细化剂，我分厂连铸连轧机列用细化剂AlTiC进行铸轧铝板的生产性试验，效果良好。     

FGH96合金晶粒长大规律的研究

对FGH96合金在热处理过程中晶粒长大规律进行了系统的研究。结果表明，γ’相对晶粒长大有显著阻碍作用，在低于γ’相固溶温度(1109℃)热处理时，大量未溶解的γ’相使得晶粒长大缓慢；在高于γ’相固溶温度以上时，合金为单相奥氏体组织，晶粒随温度的升高快速长大。晶粒长大动力学表明：在高于，相固溶温度以上时，晶粒生长指数随着热处理温度的升高而增加；在热处理温度为1135℃和1150℃下的晶粒长大激活能为293．4kJ／mol，晶粒长大机理为自扩散过程控制机理，并建立了相应的晶粒长大动力学方程。     

42CrMo钢加热时奥氏体晶粒长大演化规律

对42CrMo钢在不同加热温度(850~1150℃)和保温时间(0~1200 s)下的奥氏体晶粒长大规律进行了研究。采用金相定量法对加热后材料的奥氏体晶粒度进行测量,建立42CrMo钢加热时奥氏体晶粒长大演化模型。结果表明:奥氏体晶粒尺寸随加热温度升高呈指数关系长大,随保温时间的延长呈近似抛物线形式长大;利用基于唯象理论的Sellars模型,通过非线性回归方法建立42CrMo钢加热时奥氏体晶粒长大演化模型;将该模型导入有限元软件中预报42Cr Mo钢加热时奥氏体晶粒变化,预报结果与实验结果吻合,验证了该模型的正确性。     

最大取向值对晶粒生长元胞自动机模拟结果的影响

为了研究最大取向值Q的大小对晶粒生长的元胞自动机模拟过程及结果的影响,对Q值分别取30、50、70、100、150、200时进行了模拟分析。结果表明,Q值较小时晶粒生长过程中极易发生晶粒碰撞现象导致晶粒异常长大,当Q值大于100时模拟过程平稳且符合晶粒生长理论,当Q值大于150时对模拟过程没有显著影响。不同Q值时晶粒的生长指数相差很小,且与其他研究者给出的生长指数十分接近,说明模拟过程是可信的。     

超细晶粒钢焊接HAZ晶粒长大规律分析

根据传统金属学和焊接冶金学理论，对800MPa和400MPa两个强度级别新一代钢铁材料进行焊接热模拟试验，分析了焊接HAZ晶粒长大规律。结果表明，随着峰值温度和‰的逐渐增大，新一代钢铁材料焊接HAZ的奥氏体晶粒都存在严重的长大倾向，且400MPa级比800MPa级的HAZ奥氏体晶粒长大更为严重。     

Fe对Al-Ti-B和Al-Ti-C中间合金细化纯铝时晶粒形核与生长行为的影响

分别用Al-Ti-B、Al-Ti-C两种中间合金细化不同Fe含量(w(Fe)=0.2%～1.0%)的铝。通过扫描电镜观察异质形核晶粒核心及围绕核心所形成的晕圈,分析晶粒形核及生长过程。结果表明,两种中间合金加入铝熔体后释放出的TiB2和TiC颗粒都能吸附熔体中的Ti,形成围绕TiB2和TiC颗粒的Ti浓度梯度场。围绕TiB2和TiC颗粒团的晕圈形状存在差异:围绕TiB2颗粒团的晕圈基本为圆形,围绕TiC颗粒团的晕圈基本为花瓣状。在Fe元素存在的条件下,由于晕圈之间的融合以及晶粒核心颗粒不同造成的晕圈形状差异对晶粒的生长方式有重要影响。在晕圈形状相同的条件下,Fe含量对晶粒生长行为影响显著,随着Fe含量增加,晶粒的树枝化程度变大。     

复杂金属晶界的准确提取技术

在晶粒度定量评定时,对复杂晶界处理效果差.为解决这一问题,对复杂金属晶界的准确提取技术进行了研究.对金属晶粒度评级的步骤进行分析可知,晶界的准确重建是得到准确定量结果的关键,为此需要解决晶界间断不连续的问题.设计了两种晶界断点连接方法,对比表明,形态学分水岭阈值分割方法的效果更好,但需要解决过度分割和未分割的问题.据此,提出了复杂晶界的准确提取方法,即对区域极小值点进行有效编辑,或在应用watershed变换前在灰度图像上将断点进行连接.     

����΢ͼ���о����ļ�����������

 晶粒的几何特征度量是金属性能分析的重要基础。文章对钢金相图像中晶粒的晶粒度、面积、直径、均匀度和晶界的光滑度等进行了定义，指出用晶粒的平均面积或平均直径来表征晶粒度或晶粒尺寸，用面积和直径与它们各自的平均值的偏差程度来估算晶粒的均匀度，用晶界跟踪的方向数来估算晶界的光滑度，最后给出了它们相应的估算公式。文章描述的晶粒几何特征度量方法为金属显微图像的更深入分析，如对金属晶粒度的评级、机械性质的分析等提供了很大的帮助。     

粗晶碳化钨粒度对WC-Co合金晶粒度的影响

选用供应态分别为30μm和12μm的二种粗颗粒WC粉末,研究不同方法表征的粉末粒度与合金晶粒度的关系。结果表明:三种粉末粒度测定方法给出的结果都呈现粒度越粗合金的晶粒度也越粗的规律。粗颗粒WC的研磨态粒度与合金的晶粒度相当接近,金相法测得的12μmWC的晶粒分布与所制备的合金的晶粒度的一致性比30μmWC制备的合金要好。粗晶WC研磨态的Fsss粒度可以用于评价粗晶WC晶粒度,也可以预测WC-Co合金的晶粒度。     

Mg对Al-Ti-B、Al-Ti-C中间合金细化铝晶粒效果的影响

试验研究了Mg对Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C两种中间合金细化铝晶粒效果的影响,分析了Mg影响两种中间合金细化铝晶粒行为的机制。结果表明,在w(Mg)=1%～7%的范围内,镁含量的增加,对两种中间合金细化铝晶粒的促进作用不显著,但对晶粒形貌有显著的影响;晶粒形貌取决于所用中间合金的种类和Mg添加量大小,相同镁含量时,用Al-5Ti-1B细化比用Al-5Ti-0.2C细化后晶粒的树枝化程度小;细化所用的中间合金相同时,随着镁含量的增加,细化晶粒的树枝化程度增大。     

球墨铸铁凝固过程微观组织模拟

根据热力学和凝固原理等，建立了凝固过程中热传递、溶质传递和石墨球、奥氏体形核、生长的数学物理模型，以能量最小原理为基础，考虑体积自由能和界面能的定量影响，对奥氏体晶粒的形核和生长进行了摸拟。根据所建立的模型。采用了Microsoft Visualc 6．0开发平台开发了相应的三维模似计算程序和二维动态显示程序。