铝—钛—硼晶粒细化机理（2）

四、铝-钛-硼中间合金的细化机理发现硼具有显著改善铝-钛中间合金细化性能的作用已经近40年了,而且,近10年来,铝-钛-硼中间合金铸造晶粒的细化处理已得到了广泛的工业应用。在此其间、对铝-钛-硼合金     

铝-硼及铝-钛-硼中间合金的研制(上)

在理论计算的基础上,在实验室内分别研究了 B_2O_3及 B_2O_3和 TiO_2同时在铝电解槽中的热还原和电析出。在正常电解条件下,只要适当地控制电解质中 B_2O_3和 TiO_2的含量,不但可控制铝-硼合金中B 的含量及铝-钛-硼合金中 Ti 和 B 的含量,还可控制铝-钛-硼合金中 Ti 与 B 之比。这种合金可直接做铝及各种铝合金晶粒细化剂的中间合金。本文所研究的电解质体系与工业铝电解质成分和技术条件相似。研究结果对在工业电解槽中直接生产铝-硼及铝-钛-硼合金有着重要的参考价值。     

电解低钛铝制备Al-9%Si合金的晶粒细化

分别以纯铝和电解低钛铝为母材制备Al-9%Si合金,对Al-5%Ti、Al-5%Ti-1%B和Al-4%B中间合金对纯铝制备合金的晶粒细化效果与Al-4%B对电解低钛铝制备合金的晶粒细化效果进行了对比试验研究。结果表明:Al-5%Ti-1%B中间合金的细化效果明显优于Al-5%Ti中间合金,向电解低钛铝制备的Al-9%Si合金中按51∶钛硼质量比添加Al-4%B中间合金,可获得比Al-5%Ti-1%B中间合金更好的细化效果;在硼添加量较低时,细化效果也优于Al-4%B细化纯铝制备合金。对试验结果进行了讨论,对铝硅合金的细化机理进行了分析。     

铝-硼和铝-钛-硼中间合金的制造(下)

二、铝-钛-硼中间合金通常,铝-钛-硼中间合金含有2～5％Ti和0.8～1.5％B,而且钛和硼的比例介于2:1至5:1之间。“凯维琪”公司的研究者首先提出了有关三元中间合金的资料(1.英国专利,№802071,1975;2.瑞士专利,№395549,1965)。为了制备中间合金,把铝加热到熔化温度,并在对熔体强烈搅拌之下,加入碱金属的氟硼酸     

高温处理熔体制备AlB_(12)型铝硼中间合金

对具有不同硼化物分布情况的AlB_2型铝硼中间合金熔体(AlB_2型中间合金熔体)进行高温处理制备AlB_(12)型铝硼中间合金(AlB_(12)型中间合金)。结果表明:对于硼化物团聚严重,含有大量尺寸较大硼化物团聚的AlB_2型中间合金熔体,当在高温处理过程中搅拌强度较低时,所形成的AlB_(12)型中间合金中AlB_(12)团聚严重;高温处理过程中,分布于熔体内的硼化物团聚中接触较紧密的AlB_2颗粒在转变时会发生凝固,并形成尺寸较大的AlB_(12)颗粒;在高温处理过程中,快速搅拌可有效阻止AlB_(12)团聚的形成,还可对硼化物团聚中AlB_2颗粒的凝固起到一定的破坏作用,从而有效减小所得AlB_(12)型中间合金中的AlB_(12)颗粒尺寸及尺寸分布范围。     

新型RE-Al-Ti-B中间合金的制备及其对α-Al细化后重熔细化效果的研究

借助于X射线衍射、扫描电镜、光学显微镜,研究了采用熔配法制备新型稀土铝钛硼中间合金时,强力搅拌对稀土铝钛硼中间合金显微组织的影响,以及稀土铝钛硼中间合金对α-Al细化后重熔组织的影响.结果表明,强力搅拌对稀土铝钛硼中间合金显微组织产生积极影响,强力搅拌后其中间合金组织分布越均匀,有效形核核心就越多,细化后重熔细化效果越好.细化后第1次重熔细化效果不降低,随着重熔次数的增加,形核核心聚集沉淀,有效形核核心减少,重熔细化效果衰退.     

熔炼工艺对铝钛硼中间合金组织的影响

研究了采用分步制液法、控制反应温度和反应时间制备铝钛硼中间合金的工艺,并利用金相分析、扫描电镜分析和X射线衍射分析等手段,研究了反应温度和反应时间对铝钛硼中间合金组织中TiAl_3和TiB_2相的数量、尺寸及分布的影响。结果表明,在800℃的反应温度下,采用分步制液法制备的铝钛硼中间合金具有细化效果,TiAl_3相弥散分布在α(Al)基体上,而TiB_2相数量少,尺寸小,难以找到具体颗粒。采用此方法制备铝钛硼中间合金需要进一步提高反应的保温温度,为下一步制备工艺的研究有一定的借鉴作用。     

铝—钛系晶粒细化剂与第三元素

评了在铝－钛中含有第三元素硼，硫，磷等的中间合金，以及它们对铝及其合金细化晶粒的效果。指出铝－钛－硼中间合金仍是迄今为止工业生产中最有效的晶粒细化剂。     

铝—钛—硼中间合金的两步生产法

本文介绍的是金属热还原-重熔稀释两步法生产铝-钛-硼中间合金的工艺。该工艺只要在金属热还原法冶炼过程中控制硼、钛、铝三元合金的成分比例,就能控制铝-钛-硼中间合金中Ti与B的含量。还可以提高Ti和B的实收率。并可利用钛的氧化物代替价格昂贵的海绵钛,大幅度降低生产成本,有利于工业化生产。本文研究的铝-钛-硼中间合金两步生产法工艺简单,产品质量稳定。     

硼对电解低钛铝基合金微观组织的影响

研究了Al-B中间合金对工业纯铝和电解低钛铝基合金微观组织的影响.结果表明,硼对纯铝晶粒细化作用较弱;对于电解低钛铝基合金而言,由于在电解过程加入的微量钛的作用,其晶粒已经得到明显细化,且随着钛含量的增加,晶粒细化效果不断加强.向电解低钛铝基合金按Ti:B=5:1的重量比再熔配加入Al-B中间合金,可明显改善电解加钛的晶粒细化作用,特别是在钛含量较低时作用更加明显,随着Al-B中间合金添加量的增加,硼的作用逐渐减弱,最终与不加硼的电解低钛铝基合金的细化效果相当.     

铝－钛系晶粒细化剂与第三元素

评述了在铝－钛中含有第三元素硼、碳、硫、磷等的中间合金，以及它们对铝及其合金细化晶粒的效果。指出铝－铁－硼中间合金丝仍是迄今为止工业生产中最有效的晶粒细化剂。     

电磁搅拌铝钛硼中间合金的洁净化

本文研究了电磁搅拌对铝钛硼中间合吉净化的影响。结果表明：黾磁搅拌能去除铝钛硼间合金中的夹渣,并且谘流磁场比直流磁场渣效果好;铝钛硼中间合金在磁感应度为０．２４Ｔ的交流磁下搅拌３ｍｉｎ。除渣效果最明显;电磁搅拌还在一定程度上改善了铝钛 间合金的细化效果。初步探讨了电磁搅拌的除渣机理,认为电磁场不仅能引熔体的旋转,而且在熔体中固液界面前约１ｃｍ范围内存在一个附加环流（次级流）,附加充的存在是电磁搅拌除     

铝-钛-硼中间合金熔制方法

一、专利申请范围本发明是关于铝-钛-硼中间合金的熔制方法,合金中含硼0.2～0.8％, (Ti—2.2B)≥3.9％,余量为铝。基体铝是由大量的30微米以下的晶粒构成,沿晶界,高度分散着粒度平均为1微米的二硼化钛晶粒。本方法的特点如下: (a) 溶解在冰晶石中的氧化硼和氧化钛,     

在铝铸件中用硼钛中间合金细化晶粒过程的研究

目前,为了在铝及铝合金铸件中细化晶粒,经常使用硼钛中间合金,把其加入到熔体中。这种中间合金除铝外,还含有5％Ti和1％B,其中2.2％Ti结合成TiB化合物,而2.8％Ti进入固溶体中组成Al_3Ti。虽然,通过向熔体中添加硼钛中间合金使晶粒细化的方法早已为人所知,但这一过程的机理还未完全弄清。有两种假说解释在     

铝-钛-硼丝晶粒细化效果研究

通过分析两个不同厂家铝-钛-硼丝的化学成分、晶粒细化效果、显微组织以及分别使用两种铝-钛-硼丝作为晶粒细化剂生产的1060铝合金板材的显微组织,对两种铝-钛-硼丝的晶粒细化效果进行了评估.     

原材料和冷却速率对铝钛硼细化剂第二相组织形态的影响

采用氟盐法和海绵钛法以及它们两个的混合法制备了铝钛硼中间合金细化剂。研究了冷却速率对铝钛硼中间合金中第二相的弥散程度、粒度、形貌的影响,并将氟盐与海绵钛混合后制备的中间合金细化剂的效果与氟盐法、海绵钛法分别制备的中间合金的效果进行了比较。结果表明:用氟盐法制备中间合金的细化效果以及第二相的弥散程度、形态和粒度都要好于用海绵钛以及用海绵钛和氟盐法混合制备的中间合金;第二相的粒度与模具材料的导热系数之间存在着显著负相关性。     

铝钛硼中间合金对A356合金组织遗传效应研究

在相同条件下配制不同Ti含量的A356合金,通过对其晶粒度和二次枝晶臂间距统计,研究了不同组织状态的铝钛硼中间合金对A356合金细化效果的影响。结果表明,随着Ti含量的增加,A356合金的晶粒度逐渐增大,并逐渐趋于稳定;随着Ti含量的增加二次枝晶臂间距先减小后增大。A356合金成分相同时,使用的铝钛硼合金孕育处理的TlAl_3相尺寸越小,细化效果好,表明铝钛硼中间合金对A356合金组织存在明显的遗传性特征。     

铝钛硼细化剂添加时间对A356铝合金中B元素吸收率的影响

铝钛硼作为最常用的铝合金细化剂之一,在现场使用过程中存在细化能力无法完全发挥的问题。研究铝钛硼添加时间对铝钛硼吸收率及对组织细化效果的影响。结果表明,添加时间与吸收率和组织细化效果均呈反比关系;延迟添加铝钛硼合金的时间节点,B元素的吸收率和细化效果逐渐提高;浇包内铝-钛-硼添加的较佳时间为开始除气8 min时添加。     

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。     

铝—钛—硼高效晶粒细化剂

提高铝及铝合金强度的途径之一是细化晶粒.根据金属结晶学理论可知,要使铝及铝合金在铸造过程中形成细小的等轴晶,必须增加其由最初液态转入固态时的形核率.因此,除尽量创造自发形核的结晶动力学条件外,还需人为地加入大量外来晶核.铝一钦-硼中间合金就是人们为细化晶粒而在铸造过程中加入的一种变质剂.后经多年探索实践,发展成为当今的铝-钛-硼高效晶粒细化剂.生产实践表明,铝-钛-硼晶粒细化剂的细化效果十分显著,使用该产品后,可使铸锭的晶粒度由原来的4级提高到1级.