Al／TiC预制合金在锌熔体中溶解过程的试验研究与分析

对Al/TiC预制合金在锌熔体中的溶解机理进行了分析,结果表明：当锌熔体温度低于铝熔点时,预制合金的溶解可分为两个阶段,第一阶段为液态锌向预制合金中浸渗,并在预制合金表层内形成Zn-Al-TiC合金;第二阶段为预制合金表层内的Zn-Al-TiC合金开始溶解并进入锌熔体。利用自制的试验装置测试了Al/TiC预制合金在锌熔体中的溶解量,测定了430－650℃范围内不同TiC含量的预制合金在锌熔体中的扩散系数（D）。结果表明,扩散系数的对数（logD）与温度的倒数（1／T）近似为线性关系－logD＝Ao.T^-1。     

United modification of Al-24Si alloy by Al-P and Al-Ti-C master alloys

The modification effect of a new type of Al-P master alloy on Al-24Si alloys was investigated.It is found that excellent modification effect can be obtained by the addition of this new type of Al-P master alloy into Al-24Si melt and the average primary Si grain size is decreased below 47μm from original 225μm.It is also found that the TiC particles in the melt coming from A18Ti2C can improve the modification ffect of the Al-P master alloy.When the content of TiC particles in the Al-24Si melt is 0.03%.the improvement reaches the maximum and keeps steady with increasing content of TiC particles.Modification effect occurs at 50 min after addition of the Al-P master alloy and TiC particles,and keeps stable with prolonging holding time.     

原位TiC颗粒对喷射沉积7093铝合金微观组织的影响

采用喷射沉积及原位反应喷射沉积方法制备7093铝合金及7093+TiC铝合金,研究试验合金420℃热挤压及不同固溶处理后的微观组织和力学性能。探索原位TiC颗粒对喷射沉积7093铝合金组织的影响。结果表明,原位TiC颗粒能够提高喷射沉积7093铝合金的再结晶温度10℃,当固溶温度达到490℃时,7093+TiC铝合金中的富Cu颗粒基本溶解,但并未出现过烧现象。采用450℃×3h+480℃×3h+120℃×24h的制度处理后,7093+TiC铝合金的抗拉强度达754 MPa,伸长率达7.1%。     

TC4合金表面氩弧熔覆TiCp/Ti基复合涂层组织及耐磨性

利用氩弧熔覆技术在TC4合金表面制备出TiC增强的Ti基复合涂层。利用SEM、XRD和EDS分析了熔覆涂层的显微组织;利用显微硬度仪测试了复合涂层的显微硬度;利用摩擦磨损试验机测试了涂层在室温干滑动磨损条件下的耐磨性能。结果表明:氩弧熔覆涂层组织均匀致密,熔覆层与基体呈冶金结合,涂层中有大量的TiC树枝晶和条块状TiC颗粒;复合涂层明显改善了TC4合金的表面硬度,HV平均硬度可达9GPa;复合涂层室温干滑动磨损机制为磨粒磨损和轻微粘着磨损。     

Effects of technological parameters on microstructures and properties of in situ TiC_p/Fe composites

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｉＣｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄａｓｉｎｓｉｔｕｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇｐａｒｔｉｃｌｅｉｎｍｅｔａｌｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ[1～ 5] ,ｂｅｃａｕｓｅｉｔｈａｓｎｏｔｏｎｌｙｈｉｇｈｍｅｌｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ,ｈａｒｄｎｅｓｓ,ｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓａｎｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ,ｂｕｔａｌｓｏｍｏｒｅｎｅｇ ａｔｉｖｅｓｔａｎｄａｒｄＧｉｂｂｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｒｅｅｅｎｅｒｇｙ .Ｉｎｒｅｃｅｎｔｓｔｕｄｉｅｓ[6～ 9] ,ｈｏｗｅ…     

原位TiC颗粒含量对近液相线铸造7075铝合金二次加热组织的影响

采用原位反应近液相线铸造法制备具有不同原位TiC颗粒含量的TiC_p/7075铝基复合材料,在7075铝合金固-液两相区间(477～635 ℃)的580和600 ℃进行二次加热并保温20 min,水淬固定其半固态组织,应用Image Pro Plus软件测量平均晶粒尺寸及形状因子,研究原位TiC颗粒含量对该合金二次加热组织的影响.结果表明:当原位TiC颗粒质量分数为0～4.4%时,随着原位TiC颗粒质量分数增加,合金铸态组织直接转变为等轴晶组织,且在二次加热过程中,原位TiC颗粒对晶粒的长大行为具有明显的抑制作用;在相同的二次加热条件下,4.4%TiC_p/7075铝基复合材料的平均晶粒尺寸比7075基体合金的减少30～40 μm,更加适合于半固态触变成形.     

TiC颗粒弥散强化不同基体钢的磨损性能研究

运用原位合成工艺制备出TiC颗粒弥散强化不同基体的钢种,TiC颗粒在强化钢中分布均匀。结果表明:钢中合金元素越多,TiC与基体的结合强度越低,室温强度提高幅度越小。TiC颗粒能够提高低合金钢的磨损性能。但是,高合金钢中的TiC颗粒容易剥落成为磨粒从而恶化磨损性能。     

TiC弥散强化2A50铝基复合材料性能的研究

采用原位合成法制备了TiC颗粒弥散强化2A50铝基复合材料.研究了TiC对材料力学件能及耐磨损性能的影响.结果表明,加入TiC颗粒后.合金铸态组织细化,室温抗拉强度和屈服强度得到一定程度提高;高温下.合金的拉伸性能随TiC加入量增加而变化的规律与室温相似.合金中TiC颗粒的引人大大提高了合金的耐磨性能.在油润滑条件下,TiC/2A50材料的耐磨损性能远远优于其母合金以及其他典型的金属耐磨材料.     

Structural heredity of TiC and its influences on refinement behaviors of AlTiC master alloy

1　INTRODUCTIONPreparationofmostalloysisachievedthroughprocessinginthreestages :solid liquid solid .Duringeveryprocessingstage ,processingmethodsorparam etersmayresultinsomechangesinthemicrostruc turesorpropertiesofthealloywhichwillbetrans ferredstablytothesubsequentstagesandinfluencepropertiesoftheultimateproduct ,andthismaybecalledhereditaryphenomenonofmicrostructuresandproperties .Heredityphenomenoninmetalalloyshasbeennoticedasearlyasin 192 0 [1] ,recentlyworkswerecarriedouttostudyitsre…     

ZL104合金氩弧熔敷原位合成TiCp/Al基复合涂层组织及耐磨性

以Al粉、Ti粉和C粉为原料,利用氩弧熔敷技术,在ZL104合金表面原位合成了TiC增强Al基复合材料层,借助扫描电镜、X射线衍射仪对复合涂层的组织进行了分析;利用显微硬度计、摩擦磨损试验机对复合涂层性能进行了测试。结果表明,氩弧熔敷过程中可以充分反应合成TiC颗粒;TiC颗粒呈球状分布,颗粒尺寸约为1.5μm,均弥散分布于熔敷层中。熔敷层与基体呈冶金结合,无裂纹、气孔等缺陷;复合涂层的显微硬度可达660 HV0.2,涂层耐磨性较基体提高近7倍。     

Grain refining action of Al–5Ti–C and Al–TiC master alloys with Al–5Ti master alloy addition for commercial purity aluminium

Al–Ti–C master alloys have a great potential as efficient grain refiners for aluminium and its alloys. In the present work, the Al–5Ti–C, Al–TiC and Al–5Ti master alloys have been successfully prepared by a method of liquid solidification reactions. While the Al–5Ti–C master alloy consists of some strip- or needle-like TiAl₃, and in addition to TiC particles in the Al matrix, the Al–TiC master alloy revealed the presence of only TiC particles, and the Al–5Ti master alloy consists of only some blocky TiAl₃ particles. A united refinement technology by Al–5Ti–C+Al–5Ti and Al–TiC+Al–5Ti master alloys was put forward in this paper. The blocky TiAl₃ particles in Al–5Ti master alloy can not only improve the grain refinement efficiency of Al–5Ti–C and Al–TiC master alloys but also reduce the consumption because the blocky TiAl₃ particles improve the grain refinement efficiency of TiC particles in Al–5Ti–C and Al–TiC master alloys.     

原位生成TiC对快凝Al—Fe—V—Si合金中“块状相”生成的影响

对含有原位生成TiC粒子的快凝Al-Fe-V-Si合金中的显微结构进行了电镜观察。结果表明：在Al6Fe相形成的温度范围内,TiC粒子消除了初生Al6Fe块状相,诱发了初生AlmFe相,AlmFe相以包裹TiC粒子的形成生长成类球状形貌,消除了边角效应。并用连续冷却方式下的形核理论对TiC粒子的原位生成对合金中各相的形核动力学影响进行了分析与计算,与试验结果有较好的吻合。     

微量TiC/ZrC对TZM合金室温及高温性能与组织的影响

采用粉末冶金方法制备Mo-Ti-Zr-TiC/ZrC合金,研究微量TiC/ZrC对合金性能与组织的影响。结果表明,添加微量TiC/ZrC后合金性能得以明显提高,TiC/ZrC添加量为0.4%(质量分数,下同)时,合金室温抗拉强度分别达到最高值。同时,微量TiC/ZrC显著提高了合金的高温强度,添加的微量碳化物粒子促进了合金高温拉伸过程中韧窝的形成,使合金高温拉伸由穿晶解理和韧窝断裂的混合断裂模式向韧窝断裂转变。     

制备多物相AlTiC合金的Ti与C熔体反应法

将Ti与C同时加入Al熔体可制备出Ti与C摩尔比分别大于、等于、小于4的3种含不同物相的Al—TiC合金：Al—TiAl3-TiC、Al—TiC、Al-Al4C3-TiC。对纯铝的细化实验表明：不含过量Ti的后两种合金的细化效果相近，Al4C3在Al—TiC合金中的大量出现不会进一步降低合金的细化能力；含TiAl3的第一种合金的细化效率远高于后两者的；TiC物相在基体中以离散颗粒或聚集团形式在Al基体中分布；Al4C3相极脆，易与空气中的水蒸汽反应而分解。分析表明Ti与C在Al熔体中反应生成TiC是通过两条途径同时进行的：熔体中的固体C颗粒与溶解态的Ti直接反应；固体C颗粒和Al反应生成的A4C3与溶解态的Ti发生反应。     

Microstructure and synthesis mechanism of Al-Ti-C-Sr master alloy

Al-5Ti-0.5C-8Sr (mass fraction,%) master alloy was prepared using a melt reaction method.The microstructure and synthetic process of the master alloy were investigated by optical microscopy,X-ray diffraction,scanning electron microscopy and X-ray energy-dispersive spectrum.The results show that the master alloy is composed of α(Al),TiAl3,TiC,Al4Sr and Al-Ti-Sr phases.The synthesis mechanisms of the master alloy are as follows:TiAl3 is formed through the reaction between K2TiF6 and Al melt at 850 ℃;when the melt was heated up to 1 200?1 300 ℃,TiC was formed through the reaction:Ti+C(s)=TiC(s);Al4Sr was formed through the binary uniform reaction when Sr was added into the melt;after the following solidification process in the peritectic reaction:L(Al,Sr)+α(TiAl3)→β(Al-Ti-Sr),the enwrapped structure was formed with the outer layer of Al-Ti-Sr phase and the internal layer of TiAl3 phase.     

温度对制备Al-Ti-C晶粒细化剂的影响

采用石墨粉加入到Al-Ti合金中的方法来制备Al-Ti-C晶粒细化剂。采用扫描电镜和透射电镜观察了Al-Ti-C合金的微观形貌，采用X射线衍射装置检测了Al-Ti-C合金中的相组成。结果表明，在制备Al-Ti-C合金过程中，温度低于1273K先生成TiC粒子，随着保温时间的延长TiC转变成为Al4C3;但温度升高到1573K以上时,Al4C3会分解重生成TiC.     

TiAl_3对TiC粒子在铝基体中分布及α(Al)晶粒形核的影响

研究TiC和TiAl_3细化工业纯铝时TiAl_3的存在对TiC在铝基体中分布及α(Al)晶粒形核的影响,分析Al-Ti-C晶粒细化机制.结果表明:TiC单独作为工业纯铝的晶粒细化剂时,大量TiC被α(Al)晶粒推向树枝晶的晶界处,从而限制了TiC的异质形核作用;当TiC和TiAl_3共同作为晶粒细化剂时,在α(Al)晶粒内部出现了大量TiC粒子,大量的TiC粒子成为了α(Al)的结晶核心,并且在TiC颗粒和铝基体的界面处存在"富Ti过渡区";TiAl_3在铝熔体中分解释放出Ti原子并向TiC粒子周围偏聚,形成的"TiC/铝熔体界面富Ti过渡区" 改善了TiC与α(Al)的结构适应性,降低了TiC粒子的表面张力,促进了TiC粒子在铝熔体中的均匀分布,提高了其形核能力.     

Al-8Ti-2C对Al-P中间合金变质效果的促进作用

研究了自制Al-P中间合金对共晶及过共晶Al-Si的变质作用，发现该Al-P中间合金对共晶及过共晶Al-Si合金都具有优良的变质效果。同时还发现，当铝合金熔体中加入Al-8Ti-2C中间合金时，Al-P中间合金对两类Al-Si合金的变质效果会增强。当Al-24Si合金中TiC含量为0．03％(以Al-8Ti-2C中间合金方式)时，初晶Si的平均尺寸由原来的47μm细化为41μm，最大尺寸由原来的75μm降为55μm；加入Al-P中间合金和TiC颗粒50min后，就可以出现变质效果，时间再延长，变质效果也不会有更大的提高。当Al-12Si合金中TiC含量为0．03％时，初晶Si的平均尺寸由原来的50μm变为30μm。     

TiC/2014复合材料的制备和力学性能研究

采用自蔓延高温合成法 (SHS)制备了 3 0 %TiC/Al中间合金 ,再以 2 0 14铝合金作为基体 ,利用搅拌铸造法加入一定量的中间合金制备 5 %TiC/ 2 0 14铝基复合材料 ,并研究了中间合金中相组成以及TiC颗粒的加入对复合材料力学性能的影响。研究表明 ,采用SHS技术制备的中间合金中只形成尺寸细小、排列紧密的TiC颗粒 ,TiC颗粒的加入可以提高TiC/ 2 0 14复合材料的力学性能 ,尤其是高温性能。     

氩弧熔覆 TiC 颗粒增强 Fe 基涂层组织性能研究

目的研究氩弧熔覆条件下TiC颗粒增强Fe基涂层的组织和性能。方法在Fe45自熔性合金粉末中添加TiC颗粒,利用氩弧熔覆技术在Q235钢基材表面制备出含TiC颗粒增强的Fe基合金复合涂层,并对熔覆层的显微组织结构、硬度分布及耐磨性能进行分析研究。结果复合涂层是由(Fe,Ni)形成的枝晶和枝晶间的(Fe,Cr)23(C,B)6,Fe3(C,B)共晶组织以及TiC增强颗粒组成,TiC颗粒细小弥散分布在基体金属内,部分TiC颗粒聚集生长为棒状、十字状和放射状。结论熔覆层的显微硬度最高可达980HV,较Q235钢提高了4倍,耐磨性提高了约11倍。