新一代铝合金晶粒细化剂Al-Ti-C

综述了新一代铝合金晶粒细化剂Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ的理论研究情况。Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ晶粒细化剂克服了Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ的缺陷，其异质形核核心ＴｉＣ比ＴｉＢ２的聚集倾向更小，并对Ｚｒ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｎ等元素“中毒”免疫。在相同添加量时，Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ细化效果优于Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ，已成为取代Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ的新一代晶粒细化剂。     

铝合金用晶粒细化剂的探讨

综述用于铝合金晶粒细化的中间合金研究应用现状及细化机理，并就其发展历史、分类和生产方法进行介绍。结果表明：在铝熔体中添加细化剂是晶粒细化最简便有效的方法，对已开发的细化荆应加强细化机理及稳定性研究，提高细化效果和能力，并指出了铝合金晶粒细化剂的发展方向。     

铝和铝合金的晶粒细化

1 晶粒细化剂(中间合金)的生产和试验工业用晶粒细化剂通常是含有不同量的其他元素(主要是硼)的Al-Ti基合金。因此,研究二元Al-Ti平衡相图是很必要的,示于图1。Momdolfo评述了该合金系的相平衡,这里仅概述一些要点。相图中存在四方晶结构     

Al—Ti—B晶粒细化剂细化效果的研究

结合铸轧板坯生产实际，简介了不同Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ线晶粒细化剂的细化效果及试验过程，指出稀土Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ线剂是最经济有效的晶粒细化剂。     

铝合金晶粒细化方法的研究现状及最新动向

综述了铝合金晶粒细化的各种方法与应用现状，分析了各种细化方法的细化机理。并对新型中间合金细化剂如Al-Ti-B-RE、Al-Ti-C-RE等的细化效果进行讨论，最后阐述了一种新的晶粒细化方法一细晶铝锭及其对铝合金的细化效果、细化机理及应用。     

铝合金晶粒细化剂的研究进展

晶粒细化剂是铝合金生产中常用的添加剂之一,能显著提高铝合金的力学性能和机械加工性能,对铝合金的生产具有十分重要的意义。本文阐述了铝合金晶粒细化剂的发展历史和研究现状,并简单介绍了晶粒细化剂的细化机理和目前工业生产中常用的晶粒细化剂。     

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。     

铝合金晶粒细化剂的比较

铝合金晶粒细化剂在国内外铝熔铸中的得到广泛应用，简介了几种常见的铝合金晶粒细化剂及其生产方法和优缺点。     

铝合金晶粒细化剂行为的研究

本文用萃取法富集合金中第二相测定出铝合金中加入了添加剂—钛剂后极微量的Ti、B,并用X射线衍射检查出TiB_2相。用扫描电镜观察到了TiB_2颗粒,能谱仪定点测定了成分,从而证明了含钛添加剂的作用是其中的TiB_2颗粒为异质晶核而细化晶粒的。     

用于铝合金晶粒细化的中间合金研究

晶粒细化是提高合金质量的重要途径之一，综述了用于铝合金晶粒细化的中间合金研究与应用进展，同时就其发展历史、分类和生产方法进行介绍，最后指明了铝合金晶粒细化剂的发展方向。     

Mg—Al—C中间合金对AZ91镁合金组织和性能的影响

通过真空烧结制备出Mg—Al-C中间合金，发现该合金可以有效地细化Mg-Al系AZ91合金的晶粒，细化后的AZ91合金力学性能显著提高，粗大且易于聚集成团的Mg17Al12相得以消除；分析认为其细化机制是在镁合金熔体中形成了大量的结晶形核质点Al4C3或Al-C-O化合物。     

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.     

Al-Ti-B晶粒细化剂的研究进展

综述了Al-Ti-B中间合金的制备方法及组织特征。分析了氟盐反应制备法的缺点,改进制备工艺和优化合金成分是改善Al-Ti-B中间合金组织形态并提高其细化性能的重要途径。探索超声场等外场作用下Al-Ti-B中间合金的制备工艺,以及开发新型Al-Ti-B-RE晶粒细化剂是Al-Ti-B中间合金的主要发展方向。     

新型钛-硼晶粒细化剂对ADC12铝合金组织和性能的影响

采用粉末冶金法制备含w(Ti)=50%、w(B)=5%、盐类和少量助熔剂的新型钛-硼细化剂,研究了细化剂加入量和静置时间对ADC12铝合金微观组织结构和力学性能的影响。结果表明,细化剂加入30 min后,粗大树枝晶α-Al组织变得细小,对ADC12铝合金组织具有显著的细化效果,随着静置时间延长,细化效果减弱。加入质量分数为1%的该晶粒细化剂,细化效果最好,ADC12合金的抗拉强度和伸长率分别达到234.75 N/mm2和2.54%。     

添加Al-TiB中间合金对铝合金组织、磨损和压缩变形行为的影响(英文)

在7178铝合金中添加不同比例的Al-10%TiB中间合金,考察TiB对铝合金的晶粒细化、磨损和压缩变形行为的影响。组织观察表明,TiB颗粒起着晶粒细化剂的作用,导致生成球状枝晶。当Al-TiB中间合金的添加量超过20%时,合金的耐磨性和强度随着中间合金添加量的增加而降低,即使其枝晶组织变得更细而接近于球状组织。     

Al-5Ti-1B细化剂对7A04铝合金半固态凝固组织的影响

本文研究了Al-5Ti-1B细化剂的不同添加量对7A04铝合金半固态浆料组织及二次凝固组织的影响。结果表明：添加0.1%的Al-5Ti-1B细化剂可以明显细化和圆整化7A04铝合金半固态浆料的初生α-Al颗粒,在630℃下,其平均颗粒直径和圆整度分别为71μm和0.49;随着Al-5Ti-1B细化剂含量高于0.1%,细化效果增加不明显;随温度升高,颗粒尺寸减小但圆整度也变差;添加Al-5Ti-1B细化剂可以使7A04铝合金半固态凝固组织中的α₂颗粒细化并圆整,但对α₃颗粒的直径与圆整度无明显影响。     

自蔓延高温合成Al-TiC晶粒细化剂及其晶粒细化效果

采用自蔓延高温合成 (SHS)技术直接合成了Al 80 %TiC和Al 5 0 %TiC晶粒细化剂。研究了这两种细化剂的相组成、结构及对工业纯铝的晶粒细化效果 ,并与商用Al 5Ti 1B细化剂进行了对比。结果表明 :合成的细化剂由TiC和α (Al)两相组成 ,TiC粒子的尺寸和分布对细化剂的晶粒细化效果有显著影响。Al 80 %TiC细化剂中TiC粒子尺寸较大 (2～ 5 μm)且呈聚集成团分布 ,其晶粒细化效果较差。合成的Al 5 0 %TiC细化剂的晶粒细化效果略优于Al 5Ti 1B细化剂。加入 0 .1%的该细化剂就能使凝固试样的结构由粗大的柱状晶转变成细小的等轴晶 (平均晶粒尺寸 12 0 μm) ,且这种晶粒细化效果可保持 90min。SEM和TEM分析显示 ,Al 5 0 %TiC细化剂中原位合成的TiC粒子具有亚微米尺寸 (0 .4～ 0 .9μm) ,且在高温铝液中具有较强的稳定性 ,从而赋予该细化剂良好的晶粒细化效果和强的抗晶粒细化衰退能力     

A novel fading-resistant Al-3Ti-3B grain refiner for Al-Si alloys

Al-Ti-B refiners with excess-Ti perform adequately for wrought aluminum alloys but inefficiently in the case of foundry alloys. The high content of silicon in the latter, which forms silicides with Ti and severely impairs the refining potency of the nuclei, is known to be responsible for the poor performance. Hence, new grain refiners, such as Al-3B and Al-3Ti-3B master alloys with excess-B have been developed with well documented advantages for Al-Si alloys. It is very desirable to involve TiAl₃ particles in the Al-3Ti-3B master alloy to maximize its grain refining efficiency. However, fading phenomenon is a key drawback for application of the TiAl₃-containing refiners in aluminum foundry. In the present work, new Al-3Ti-3B grain refiners, containing TiB₂, AlB₁₂ and TiAl₃ particles were developed with an aim to prolong the acting time after inoculation. The results showed that inoculation of Al-7Si alloy with thus meliorated Al-3Ti-3B grain refiner has produced a fine grain structure which was approximately maintained up to 30 min.     

回顾与展望全球铝产品产量及对晶粒细化剂的需求

在全世界生产的铝加工材与铸造铝产品中约有75%在铸造中需添加晶粒细化剂Al-Ti-B中间合金等以细化铸锭的枝晶与产品的晶粒组织,提高它们的性能。对2001～2010年全世界原铝、再生铝、铝加工材、铸造铝产量作了简明的回顾,对2011～2020年它们的产量作了预测,在此期间对晶粒细化剂的需求也作了预测,特别是对中国铝工业的晶粒细化剂需求作了较为精细的预测,2011年中国对晶粒细化剂的需求量61 kt,2015年的115 kt,2020年的可超过200 kt。中国当前生产的晶粒细化剂在产量与品质方面足以满足本国的需求。     

短时电磁搅拌和细化剂对7A04铝合金大体积半固态浆料组织的影响

研究了短时电磁搅拌、细化剂及二者复合作用对7A04铝合金大体积半固态浆料组织及其径向均匀性的影响。结果表明:短时电磁搅拌和添加晶粒细化元素Zr,Sc均可使7A04铝合金半固态浆料组织的初生α-Al晶粒细化和圆整,并提高组织均匀性;短时电磁搅拌和细化剂复合作用的7A04铝合金半固态浆料具有最佳的组织,在631℃下,其晶粒直径和圆整度分别为36μm和0.68,在直径180 mm的制浆室中浆料组织尺寸的变异系数C_V仅为0.8%;随着温度降低,7A04铝合金半固态浆料组织的尺寸变大,均匀性变差,但圆整度的变化不大。