超声制备Al-5Ti-1B晶粒细化剂的组织和细化效果

利用X射线衍射分析仪(XRD)、光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)对施加不同超声振动处理制备的Al-5Ti-1B晶粒细化剂的微观组织进行观察和分析,并使用工业纯铝作为研究对象进行细化试验。结果表明,在Al-5Ti-1B晶粒细化剂制备过程中,施加超声振动处理能显著改善其组织和细化效果。连续超声处理10 min制备的Al-5Ti-1B晶粒细化剂中TiAl3相均为细小的块状,平均尺寸为12.4μm,TiB2颗粒弥散分布在铝基体中,对工业纯铝的细化效果最好,可将纯铝晶粒细化至307μm。     

Al-5Ti-1B对ZL101A合金晶粒细化效果影响

Al-5Ti-1B中间合金常用作ZL101A合金的细化剂,然而,在熔体长时间保温后,其细化效果逐渐减少。本文研究了Al-5Ti-1B对ZL101A合金晶粒的细化效果。结果表明,熔体保温90 min后Al-5Ti-1B中间合金明显出现衰退,α初晶明显粗化,而在冷却曲线上表现为初晶过冷度明显升高。Al-5Ti-1B的异质形核作用源于TiAl_3粒子,其细化剂的衰退是多种因素综合影响的结果。因此,建议ZL101A合金熔体保温时间不应超过1 h。     

Al-5Ti-1B晶粒细化剂添加量和细化时间对铝合金细化效果的影响

通过Al-5Ti-1B晶粒细化剂的添加量和细化时间试验,分析了其不同添加量及不同细化时间对A356铝合金金相组织的影响。最后得出了较合适A356铝合金金相组织的Al-5Ti-1B晶粒细化剂添加量和细化时间。     

Al-5Ti-1B细化剂对ADC12铝合金铸态组织及性能影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及力学性能测试等手段研究了Al-5Ti-1B细化剂对ADC12铝合金的显微组织及力学性能的影响.结果 表明:当Al-5Ti-1B加入量(质量分数,下同)小于0.2％时,初生α-Al枝晶发达且粗大、是典型的树枝状;当加入0.2％的Al-5Ti-1B时,合金铸态的晶粒细化效果最佳,...     

Al-5Ti-1B细化剂对7A04铝合金凝固组织的影响

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α_2颗粒细化并圆整,但对α_3颗粒的直径与圆整度无明显影响。     

连续铸挤Al-5Ti-1B合金线的组织与晶粒细化效果

采用连续铸挤成形Al-5Ti-1B合金线,采用光学显微镜和扫描电镜分析了Al-5Ti-1B合金线的显微组织和晶粒细化效果,并与A1-5Ti-1B合金锭进行了比较.结果表明,连续铸挤 Al-5Ti-1B合金线中TiAl3 相呈细小圆块状,分布均匀,TiB2粒子弥散分布于铅基体;而Al-5Ti-1B合金锭中TiA13相呈粗大板条状,TiB2 粒子偏聚于铝晶界呈粗大团块状.Al-5Ti-1B合金线对纯铝的晶粒细化效果优于Al-5Ti-1B合金锭,纯铝加入A1-5Ti-1B合金线5 min后,晶粒尺寸达到最小.     

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。     

高品质Al-5Ti-1B合金线的组织与晶粒细化性能

采用等离子体发射光谱仪、光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜,研究了高品质Al-5Ti-1B合金线的化学成分、显微组织和晶粒细化性能。结果表明,高品质Al-5Ti-1B合金线的Ti、B合金元素含量稳定,Fe、Si、V、K杂质元素含量低。合金线的组织均匀细小,无氧化夹杂物,TiAl3相平均尺寸为16.7μm,TiB2粒子平均尺寸为0.73μm。添加质量分数为0.2%的高品质Al-5Ti-1B合金线可使纯铝铸态晶粒细化到75.7μm,晶粒细化响应时间块,抗衰退能力强,适应铝熔体温度范围宽。研究结果可为细化剂生产企业和铝加工企业在生产、选用高品质Al-5Ti-1B合金线时提供参考。     

国内外Al-5Ti-1B合金线的组织与晶粒细化性能

采用等离子体发射光谱仪、光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪检测分析了国内外Al-5Ti-1B合全线的化学成分、显微组织和晶粗细化效果.结果表明:韩国SLM公司A1-5Ti-1B合全线Fe、Si杂质元素含量较高,国内A厂A1-5Ti-1B合全线TiAl3尺寸较大,TiB2粒子团聚较严重,荷兰KBM公司和国内B厂的Al-5Ti-1B合全线的化学成分、显微组织和晶粒细化性能综合质量较好.     

制备工艺对Al-5Ti-0.25C-2RE组织及细化效果的影响

采用两种不同的RE添加工艺制备了Al-5Ti-0.25C-2RE细化剂,并利用光学显微镜(OM)和X射线衍射仪(XRD)等研究了Al-5Ti-0.25C-2RE显微组织及其对纯铝的细化效果.结果表明,两种制备工艺所得Al-5Ti-0.25C-2RE细化剂的组织均由α-Al基体、长条状TiAl3相、TiC颗粒、包裹状和不规则块状Ti2Al20Ce相组成.采用先加稀土工艺制备的Al-5Ti-0.25C-2RE细化剂由于稀土元素促进了TiC粒子形成并充分改善了TiAl3相的尺寸,在0.5%的添加量时比后加RE制备的细化剂获得了更加优异的细化效果.     

电磁搅拌连续铸挤Al-5Ti-1B合金的组织与晶粒细化效果

采用电磁搅拌连续铸挤工艺成形Al-5Ti-1B合金线,利用等离子体发射光谱仪、光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜研究了Al-5Ti-1B合金线的组织与晶粒细化效果,并与Al-5Ti-1B合金锭进行了比较。结果表明,通过中间包电磁搅拌和连续铸挤成形过程中半固态剪切搅拌和剧塑性变形作用,可细化TiAl3相尺寸,改善TiB2粒子的分布状态,TiAl3相为细小块状,TiB2粒子弥散分布于α-Al基体中。Al-5Ti-1B合金线的晶粒细化能力增强,纯铝中添加0.2%的Al-5Ti-1B合金线静止5min,晶粒平均尺寸可细化至223μm,静止180min,晶粒平均尺寸为316μm。     

经ECAP变形的Al-5Ti-1B中间合金对纯铝细化效果的影响

对Al-5Ti-1B中间合金进行等通道挤压变形(ECAP),研究了Al-5Ti-1B中间合金经ECAP变形前后对纯铝晶粒的细化效果,分析了Ti添加量及晶粒生长限制因子对纯铝细化效果的影响。结果表明,随着Ti含量的增加,形核质点增多,纯铝晶粒由约1 220μm细化到70μm左右。ECAP变形明显提高了Al-5Ti-1B中间合金的细化效果,建立了晶粒尺寸与晶粒生长限制因子的关系。     

Al-5Ti-1B中间合金对铸造Al-10Mg合金的细化行为

在铸造Al-10Mg合金中添加Al-5Ti-1B中间合金,观察合金的金相组织,测试其显微硬度.结果表明:Al-5Ti-1B对Al-10Mg合金有良好的细化效果,在加入量达到0.1%时,合金平均晶粒尺寸由650 μm变为62μm;随着保温时间的增加,细化效果有所衰退;Al-5Ti-1B的加入使合金的显微硬度提高了近10%.     

粉末压制Al-5Ti-1B合金的显微组织与晶粒细化性能

采用气雾化工艺制备Al-5Ti-1B合金粉,然后压制成Al-5Ti-1B合金,研究了粉末压制Al-5Ti-1B合金的显微组织与晶粒细化性能,并与铸造Al-5Ti-1B合金进行了比较。结果表明:气雾化快速凝固可以抑制TiB_2粒子的团聚和细化TiAl_3相,使TiB_2粒子和TiAl_3相均匀分布在粉末压制Al-5Ti-1B合金的α(Al)基体上。在纯铝熔体中添加0.2%(质量分数)的粉末压制Al-5Ti-1B合金并保温2 min,可使纯铝的晶粒组织从粗大的柱状晶细化为平均直径为183μm的等轴晶。保温时间延长至180 min,纯铝的晶粒平均直径仍保持在229μm。与铸造Al-5Ti-1B合金相比,粉末压制Al-5Ti-1B合金具有更强的晶粒细化能力和抗细化衰退能力。     

Al-5Ti-1B合金线对纯铝的晶粒细化作用

采用电磁搅拌连续铸挤Al-5Ti-1B合金线对纯铝进行细化试验,研究了熔体静置时间、合金线添加量以及添加温度对晶粒细化效果的影响。结果表明,熔体静置时间为5min时,合金线的细化效果较好,静置时间在120min之内,细化效果未出现明显衰退现象;随着合金线添加量的增加,细化后纯铝的晶粒尺寸逐渐减小;细化温度为700～730℃时,Al-5Ti-1B合金线具有较好的细化效果,温度为690℃时,晶粒局部粗大,温度为740℃时,细化后纯铝晶粒尺寸较大。     

Al-5Ti-1B晶粒细化剂对V-Al氢分离合金显微组织和硬度的影响

在纯V中分别添加质量分数5%的Al和5%Al-5Ti-1B(ATB)中间合金(晶粒细化剂)电弧熔炼形成V-5Al和V-5ATB合金铸锭。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和显微硬度仪等测试手段分析晶粒细化前后V-Al合金的显微组织和硬度变化。结果表明:V-5ATB合金组织中析出长针状第二相TiB使晶粒尺寸明显减小,相比V-5Al合金,V-5ATB合金由于固溶、细晶和硬质TiB第二相等强化效应导致硬度提高。     

TiB2粒子尺寸分布对Al-5Ti-1B晶粒细化效果的影响

作为Al-5Ti-1B中起细化作用的主要物相,TiB₂的尺寸分布对晶粒细化效果有重要影响。采用外加TiB₂的方式来解决传统氟盐法原位生成TiB₂时,TiB₂相尺寸分布区间宽且难以准确控制和调整的问题,实现了TiB₂尺寸可控的Al-5Ti-1B制备,并通过细化试验和模型计算相结合的方式研究了TiB₂尺寸分布对Al-5Ti-1B在纯铝上细化效果的影响。结果表明,在0.2%的TiB₂添加量和1.5℃/s的冷却速率下,采用中值粒径分别为2.5μm和1.4μm的TiB₂制备的Al-5Ti-1B在纯铝上的细化效果相应为149.2μm和137.0μm,相比于采用氟盐法制备的Al-5Ti-1B进行细化处理时的275.6μm分别下降了46%和50%。将TiB₂尺寸分布向更为细小集中的方向调整将有利于Al-5Ti-1B细化效果的进一步提升。     

Al-5Ti-1B对AZ31合金组织与性能的影响

研究了Al-5Ti-1B中间合金不同添加量对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在AZ31镁合金中添加Al-5Ti-1B中间合金有利于组织性能的改善。在试验中,添加量控制在0.5%为佳,此时,合金晶粒尺寸达到最小,约为170μm,是AZ31镁合金未添加细化剂时晶粒尺寸的30%,抗拉强度及伸长率分别达到最大。AZ31镁合金组织性能的变化主要与Al-5Ti-1B中间合金中的游离Ti和TiB2有关。     

Al-5Ti-1B对ZL107合金组织与性能的影响

研究了不同的Al-5Ti-1B细化剂加入量对ZL107合金组织与性能的影响.结果表明:Al-5Ti-1B对ZL107合金晶粒有良好的细化效果,当其加人量为0.20%(质量分数)时,合金中α(Al)二次晶臂平均尺寸最小,力学性能也最好;加入量大于0.20%时,性能开始下降.经过T6热处理后,合金的组织和力学性能得到进一步改善提高.合金细化是因为化合物TiAl3、TiB2等成为α(Al)形核的异质核心,并且TiB2能抑制α(Al)的快速长大.     

合成温度对Al-5Zr-1.8B合金组织与细化能力的影响

以K2Zr F6、KBF4粉末和纯Al为原料,采用熔体反应法制备镁合金晶粒细化剂Al-5Zr-1.8B合金。利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等,研究了合成温度对Al-5Zr-1.8B合金的组织和晶粒细化能力的影响。结果表明,Al-5Zr-1.8B合金的细化能力随着合成温度的升高出现了先提高再降低的趋势,合成温度为850℃时合成的Al-5Zr-1.8B合金晶粒细化效果最好。添加0.6%的Al-5Zr-1.8B合金,AZ91D镁合金的晶粒被细化至108μm,抗拉强度和伸长率分别提高到204 MPa和3.94%,比未添加细化剂相比,AZ91D镁合金的晶粒尺寸下降了67.07%,抗拉强度和伸长率分别提高了31.61%和27.92%。晶粒细化机制可归结为Zr B2粒子作为α-Mg的异质形核核心。