Al-Ti-C中间合金的显微组织与细化性能研究

采用自制的Al-Ti-C中间合金晶粒细化剂,检验其对工业纯铝的细化效果,并通过光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDS）等手段研究了不同中间合金组织对工业纯铝的细化性能的影响.结果表明,Al-Ti-C细化剂合金组织由α-Al基体,针状或块状TiAl3相及TiC粒子团组成;Al-Ti-C具有优异的细化α-Al晶粒的性能,添加0.2%的Al-Ti-C后工业纯铝开始获得明显的细化效果;Ti/C比对Al-Ti-C组织有重要影响,在纯铝中添加不同组织的Al-Ti-C产生不同的细化效果,其中块状TiAl3的细化性能优于针状TiAl3;在其它工艺条件不变的前提下,选用Ti/C比为8,添加量为0.4%的中间合金,性价比较为理想.     

工艺参数对Al-Ti-C中间合金第二相粒子及细化效果的影响

研究了铝含量和铝液温度对热爆法合成Al-Ti-C中间合金第二相粒子形成规律及细化效果的影响.结果表明:预制块铝含量对第二相粒子TiAl3和TiC的生成有重要影响.铝液温度影响反应生成的中间合金中TiAl3、TiC的形态和分布,并影响其晶粒细化能力.当Al:Ti:C的原了比为3.4:1.8:1、铝液温度为780℃时,合成的中间合金中大量TiAl3和TiC粒子在铝基体上均匀分布,晶粒细化效果最佳,并讨论了晶粒细化机理.     

辐照参数对激光引燃自蔓延合成Al-Ti-C中间合金的影响

采用激光引燃自蔓延高温合成技术制备Al-Ti-C中间合金,研究了改变激光辐照参数对合成Al-Ti-C中间合金显微组织结构的影响,并用所制备的中间合金对工业纯铝进行细化试验。结果表明:激光辐照时间为1.0s、功率控制在1000W时,制备的Al-Ti-C中间合金生成TiAl3和TiC粒子弥散分布、TiAl3直径在1.5μm左右,TiC粒子直径为1μm。向工业纯铝中加入0.1%的Al-Ti-C中间合金具有最佳的细化效果,细化后晶粒的尺寸为120μm。     

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.     

电流对电弧作用下合成Al-6Ti-1C中间合金的影响

采用工业纯铝、氟钛酸钾和石墨粉在电弧作用下制备Al-6Ti-1C中间合金,并利用OM、SEM、XRD和EDS对Al-6Ti-1C中间合金的显微组织和物相成分进行观察和分析,并采用Al-6Ti-1C中间合金对工业纯铝进行细化试验。结果表明,电流对Al-Ti-C中间合金的显微组织有着重要的影响。随着电流改变,TiAl3和TiC粒子的形态和分布也随之发生改变,并影响其细化晶粒的效果。在电流为70A时,电弧作用下制备出的Al-6Ti-1C中间合金对工业纯铝的细化效果最好。     

Al-Ti-C中间合金的制备及其在4032铝合金中的应用

采用元素直接合成法,以工业纯铝、钛屑及石墨颗粒为原料制备Al-Ti-C中间合金,研究和评价了Al-Ti-C中间合金的显微组织及其对4032铝合金铸态组织和活塞模锻件组织的影响。结果表明,制备的Al-Ti-C中间合金由Al基体、长条状Al3Ti相和细小粒状TiC相,以及少量的游离C组成。将其应用于4032铝合金中,起到了明显的铸态晶粒细化效果。用该合金制备的活塞模锻件,显微组织和性能优良。     

采用Ce2O3制备的Al-Ti-C-Ce合金的组织及细化性能

采用氟盐法按w(Ti)∶w(C)=15∶1比例,加入1%的Ce制备了Al-4.5Ti-0.3C-1Ce中间合金,应用OM、SEM、EDAX及EPMA等手段分析了中间合金的成分、组织及细化特性。结果表明,由于Ce的加入,改善了TiAl3、TiC的形态和分布,细化了TiC粒子,使生成的TiC与TiAl3相分布均匀,稀土Ce和TiAl3反应生成Ti2Al20Ce相,主要富集在白色块状的TiAl3相上;Al-4.5Ti-0.3C-1Ce合金细化剂对纯铝的细化效果显著,当Ti添加量为0.015%时,纯铝的晶粒尺寸达70μm,细化效果最优。     

Al-Ti-C中间合金对纯镁的细化效果研究

采用不同Ti／C比制备Al-Ti-C中间合金晶粒细化剂，检验其对纯镁的细化效果，并通过光学显微镜（OM）等手段研究了不同相组成的中间合金对纯镁的细化效果的影响。结果表明：Ti／C比分别为8、4、3和2时，Al-Ti-C中间舍金的相组成不同，其中Ti／C比小于4时，相组成为TiC，Al4C3和α-Al基体；含有Al4C3的中间舍金对α-Mg晶粒的细化效果优异，添加量为0．4％的Al-Ti-C对纯镁的细化效果明显；在其它工艺条件不变的前提下，纯镁的最佳细化参数为Ti／C比3，添加量0．6％。     

Al-Ti-C晶粒细化剂的连续铸挤组织与细化性能

采用液固反应法制备了Al-Ti-C中间合金,由常规铸造及连续铸挤成形,获得了不同组织形态的晶粒细化剂,并通过细化纯铝试验,研究了晶粒细化剂的组织形态与其细化效果间的关系。结果表明:熔体连续铸挤成形过程,对熔体的强烈剪切与热扰动作用,可分散细化TiAl3,使TiC粒子呈弥散分布,显著提高AlTi5C 0.25合金的组织细化活性,经连续铸挤成形的Al-Ti-C晶粒细化剂,特别适于对铝箔制品的细化处理。     

Al-Ti-C和Al-10Ti中间合金联合细化新工艺

Al-Ti-C中板片状TiAl3在铝熔体中难溶解、易沉淀,使Ti对Al的晶粒细化辅助作用得不到充分发挥,显著降低了Al-Ti-C的细化效果。本研究提出了一种采用Al-Ti-C和Al-10Ti联合细化纯铝新工艺,即利用Al-10Ti中颗粒状TiAl3与Al-Ti-C中TiC的有机组合,显著提高了TiC的成核率,不仅能显著提高其细化能力,而且可以减少用量,降低成本。     

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。     

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。     

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 …     

加钛和加硼方式对铝合金的晶粒细化及其衰退行为的影响

通过对比实验,研究了电解加钛与经Al-Ti、Al-Ti-B中间合金向工业纯铝熔配加钛的晶粒细化效果及其衰退行为,以及Al-B中间合金对电解低钛铝合金的晶粒细化效果及衰退行为的影响,还分析了硼对电解低钛铝合金的晶粒细化和抗衰退行为的影响.结果表明,在钛含量为0.10%和0.15%的条件下,电解加钛晶粒细化作用的衰退速度比熔配加Al-Ti中间合金要慢;熔配加Al-Ti-B中间合金细化晶粒作用的抗衰退能力则明显高于电解加钛和熔配加Al-Ti中间合金;加Al-B中间合金可有效提高电解低钛铝合金的细化效果和抗衰退能力,并使其明显高于电解加钛和熔配加Al-Ti或Al-Ti-B中间合金.     

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。     

电解加钛与熔配加钛对工业纯铝晶粒细化的作用

对比研究了电解加钛,以Al-Ti和Al-Ti-B中间合金方式向工业纯铝熔配加钛以及向电解低钛铝合金中再熔配加Al-B中间合金的细化效果.结果表明,不同加钛方式对纯铝都有较强的细化作用; 在钛含量相同的条件下,电解加钛的晶粒细化能力明显高于熔配加Al-Ti中间合金的; 钛含量较低时,熔配加Al-Ti-B中间合金的细化效果略好于电解加钛的,钛含量较高时,二者的细化能力相当.向电解生产的低钛铝合金中再熔配加入Al-B中间合金,可明显改善晶粒细化效果,尤其在较低的钛含量时表现得非常明显.     

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.     

电解加钛对6063铝合金的晶粒细化效果

向铝电解槽中加入少量的二氧化钍，可生产含少量钍的电解低钍铝合金锭。本文用电解低钍铝合金锭配置6063变形铝合金，研究了这种加钍方式对6063铝合金的晶粒细化效果及细化机理．并与铝钍中间合金．对6063铝合金的细化效果做了对比。结果表明，电解加钍的细化效果优于用铝钍中间合金加钍的细化效果。且随保温时间的延长。有更好的抗晶粒细化衰退效果。用电解低钍铝合金配置6063铝合金是完全可行的，用电解的方法加入二氧化钍是一种质优价廉的新方法。     

Al-Ti-C对6063铝合金晶粒细化的影响与机理分析

从两个方面研究了Al-Ti-C添加剂对6063铝合金铸态组织的细化作用。结果表明，Al-Ti-C细化剂本身的化学成分及铝合金中Si元素含量对细化效果均有显著影响。机理分析表明，TiC形核颗粒的稳定性与Ti,Si元素的含量存在密切关系，合理选择铝钛碳的种类，适当调整Si元素的含量均能改善合金的铸态组织。