石油焦制备Al-Ti-C-Ce母合金显微组织及凝固机理研究

采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）研究了Al-Ti-C-Ce母合金显微组织。结果表明：该母合金由α（Al）、（AlTi）、（TiC）、（Ti2Al20Ce）相组成;合金中分布具有复合结构的第二相。线分析表明：合金中C分布均匀,粒子内部Al含量偏低,粒子与基体间界面区域Ce含量最高,粒子内部铈含量略低,第二相粒子内部是元素Ti含量分布最集中的区域。母合金的凝固过程为：合金熔体中Ti、Al、C首先形成高熔点TiC、（TiAl）质点相;以TiC相为一次晶核,（TiAl）相偏聚在TiC相表面,形成TiC-（TiAl）复合晶核,Al通过包晶反应形成微细TiC-（TiAl）-α（Al）一级复合晶核;以某一能量较高、团簇尺寸较大的一级复合晶核为核心,其它一级复合晶核偏聚在其表面,形成二级复合晶核。二级复合晶核形成三级复合晶核,依次类推,形成复合粒子的钛富集区。钛富集区作为超级“晶核”,并作为Ti2Al20Ce和（Al4Ce）形核的“基底”,在其表面形成富铈的壳层,α（Al）通过富铈的壳层成核。     

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。