Al-Ti-C中间合金细化剂的组织及其细化性能

以一析方法在低温、低搅拌条件下成功地制备了几种成分的Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ中间合工采用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）,扫措电镜（ＳＥＭ）和能谱分析（ＥＤＳ）等手段对中间合金的相组成和显微组织进行了综合分析,结果表明,Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ中间合中的第二相粒子为块状Ａｌ３Ｔｉ和亚微米尺寸的非整化合物ＴｉＣｘ,其中ｘ在０．４９～０．７８之间不等,细化结果表明。Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ对工业纯铝具有良好的晶粒细化效果,细化的闰核心为Ｔｉ,     

微量Mg、Si对Al-Ti-C中间合金晶粒细化效果的促进作用

研究结果表明：微量的Mg和Si均能促进Al-Ti-C中间合金对工业纯铝和6063合金等铝合金的晶粒细化作用;在细化温度相同的条件下,与Si相比,Mg对Al-Ti-C中间合金细化效果具有更大的促进作用,微量的Mg可以抑制Al-Ti-C中间合金晶粒细化的“温度效应”;铝熔体中同时存在微量的Mg和Si时Al-Ti-C中间合金的细化效果更好,初步探讨了这两种微量元素促进Al-Ti-C中间合金细化效果的机理。     

变形处理对Al-Ti-C中间合金的影响

研究了变形处理对Al-Ti-C中间合金细化效果的影响。研究表明，采用不同的变形手段对Al-Ti-C中间合金变形以后，其细化效果明显下降，而且随变形量的增加，细化效果下降愈严重。作者分析了变形后Al-Ti-C中间合金的微观组织，发现变形后TiAl3相呈断裂状态，而且在TiAl3相内部分布的TiC颗粒与其分离开来。作者认为这是造成Al-Ti-C中间合金细化效果下降的主要原因。     

Al-Ti-C晶粒细化剂对工业纯铝的晶粒细化

采用自制的Al-Ti-C晶粒细化剂，检验了Al-Ti-C晶粒细化剂对工业纯铝的晶粒细化能力，研究了Al-Ti-C的含碳量、添加量、保温时间、浇注温度等对工业纯铝晶粒细化效果的影响。结果表明，对于工业纯铝添加质量分数为0.2％的Al-5.14Ti-0.3C晶粒细化剂，在725℃的铸造温度下保温2.5min，所得的铸锭晶粒细化效果最好。     

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中间合金的相组成及其细化特性

用专利方法制备出各种成分的Al-Ti-C中间合金作为铝及铝合金的晶粒细化剂。对该系列中间合金的组织和物相分析表明：在制备中间合金过程中,C与Ti反应充分,生成TiC和TiAl3两种管二相,且TiAl3析出量取决于中间合金的Ti含量和Ti/C含量比。用于纯铝的晶粒细化试验表明：与Al-Ti-C中间合金相比,Al-Ti-C中间合金的晶粒细化效率更高;Al-Ti-C中间合金只有在组织中TiC与TiAl3保持适当比例时,才能对纯铝产生良好的晶粒细化效果,不含TiAl3的Al-Ti-C中间合金的晶粒细化作用很微弱;用Al-Ti-C中间合金细化纯铝晶粒时,响应时间短,但衰退较快,且不能通过熔体搅拌法予以消除。分析和探讨了Al-Ti-C中间合金的晶粒细化机理,认为“碳化物理论” 不能充分解释Al-Ti-C的晶粒细化机理,提出“Ti在TiC或TiAl3颗粒表面富集引发包晶反应”的晶粒细化机制。     

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.     

Al-Ti-C中间合金对Mg-Al合金的晶粒细化作用

制备了一种用于Mg-Al合金晶粒细化的Al-Ti-C中间合金。发现该Al-Ti-C中间合金可以有效地细化镁合金的晶粒，细化后的AZ61合金的抗腐蚀性能大大提高。分析认为，Al-Ti-C中间合金中起晶粒细化作用的是Al4C3和TiC的复合相。     

AlTiC中间合地Al—Si合金的细化

在试验室制出ＡｌＴｉ５ＣＯ．３中间合金细化剂,该中间合金对纯铝有较好的细化作用。对Ａｌ－Ｓｉ合金进行细化时试验发现,较低的加入量对合金基本不起作用,当ｗ（Ｔｉ）达到０．１５％左右时,才能达到最佳细化效果,并且发生较早的细化衰退。Ｍｇ元素对其细化能力有促进作用。     

Al-C和Al-Ti-C中间合金对AZ91合金晶粒的细化

制备出两种用于AZ91合金晶粒细化的Al-C和Al-Ti-C中间合金.结果表明:这两种中间合金对AZ91合金均有良好的晶粒细化作用.向AZ91合金中加入1%的Al-C中间合金可使晶粒由原来的约130μm减小至65μm左右;向AZ91合金中加入1%的Al-TI-C中间合金可使晶粒由原来的约130μm减小至45μm左右.然而,两种中间合金添加量分别大于1%时,晶粒尺寸没有进一步的变化.分析认为:Al-C和Al-Ti-C中间合金起晶粒细化作用的分别是Al4C3相和Al4C3和TiC复合相.     

制备方法对AlTiCRE中间合金的组织及细化性能的影响

应用自蔓延反应合成法及熔铸搅拌法成功地制备出新型AlTiCRE复合细化剂,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等对中间合金细化剂相组成及显微组织进行了综合分析.试验结果表明:两种方法制备的稀土复合细化剂都能细化纯铝晶粒组织,反应法制备的细化剂的细化效果明显优于搅拌法细化剂.分析了细化剂中各相在Al液中的形核作用,提出了纯铝在凝固过程中的多级异质形核机制.     

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。     

AlTiC中间合金对A356铝合金轮毂性能的影响

研究了Al5.36Ti0.35C和Al9.5Ti0.95C两种不同成分的AlTiC中间合金对A356铝合金轮毂轮辐部位显微组织和力学性能的影响.发现Al5.36Ti0.35C对A356合金的晶粒细化效果比Al9.5Ti0.95C好,力学性能试验结果表明经过Al5.36Ti0.35C晶粒细化后的A356轮辐试样的强度与经Al9.5Ti0.95C细化后的A356试样的强度相当,但前者伸长率高得多.A356合金中过量的TiC在720℃左右保温的不稳定性可能是Al9.5Ti0.95C晶粒细化效果不如Al5.36Ti0.35C及伸长率较低的重要原因.     

镁合金细化剂Al-5Zr-1B合金的组织与细化性能

采用K2ZrF4和KBF4混合粉末与铝熔体直接反应制备镁合金晶粒细化剂Al-5Zr-1B合金,利用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜,研究了Al-5Zr-1B合金的显微组织及其对纯Mg和AZ31镁合金的晶粒细化作用。结果表明:Al-5Zr-1B合金中含有大量细小的ZrB2粒子,平均尺寸为0.2μm,ZrB2粒子作为异质形核核心使纯Mg和AZ31镁合金晶粒得到细化。随着Al-5Zr-1B合金添加量的增加,纯Mg和AZ31镁合金的晶粒尺寸逐渐减小。添加0.3%(质量分数)的Al-5Zr-1B合金,可使纯Mg晶粒从1400μm细化到120μm。添加0.6%的Al-5Zr-1B合金,可使AZ31镁合金晶粒从170μm细化到45μm。     

AlTiC中间合金对AlMg10合金的晶粒细化行为

研究了自制的Al-5Ti-0.25C中间合金对AlMg10合金的细化效应.结果表明,Al-5Ti-0.25C中间合金对AlMg10合金有良好的细化效果.当加入中间合金的质量分数达到0.2%,在670℃的浇注温度下保温5 min时,AlMg10合金平均晶粒尺寸由650μm变为71μm,综合细化效果达到最好.     

两种变形Zn-Cu-Ti锌合金的组织与性能

采用熔铸、挤压的方法制备了Zn-1.0Cu-0.2Ti(简称ZCT)和Zn-1.0Cu-0.2Ti-0.05Mg(简称ZCTMg)两种变形锌合金,分析了两种合金的相组成,观察了合金的微观组织,测试了合金的拉伸性能和蠕变性能,研究了合金的微观组织和性能之间的关系.结果表明,ZCT和ZCTMg两种合金均主要由η相、ε相和TiZn15相组成;ZCTMg合金的铸态组织较ZCT有一定细化,挤压态合金的抗拉强度由ZCT的212.35 MPa提高到ZCTMg的248.90 MPa; ZCTMg合金的抗蠕变性能较ZCT合金有明显提高,合金稳态蠕变速率由ZCT的2.17×10-5 s-1降低到ZCTMg的3.68×10-7 s-1,晶界上的微纳米级TiZn15相粒子和较大的晶粒是提高合金蠕变性能的主要原因.     

变形对中间合金细化剂组织及细化性能的影响

研究了挤压变形对铸态Ａｌ－Ｔｉ,Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ和Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ中间合金的微细胞及其细化性能的影响,变形引起铸态中间合金中的Ａｌ３Ｔｉ相断开,并使团簇状ＴｉＢ２和ＴｉＣ粒子趋于分散。变形使３种铸成中间合金的细化性有分别产生了不同的变化,初步探讨了原因。     

中间合金对A356.2合金细化的效果

采用铝业协会制订的TP-1型标准测试法,对Al-10RE、Al-5Ti-1B、Al-5Ti-1B-10RE等中间合金对A356.2合金的细化效果进行评价,以优化铝合金轮毂制造过程中合金熔体细化处理工艺。结果表明, Al-5Ti-1B-10RE中间合金中的RE不仅可以有效抑制晶粒尺寸的衰退,而且在一定程度上改善Ti、B、Sr对A356.2合金显微组织的细化和变质效果;TP-1型晶粒度检测法是一种简单、直观、准确的中间合金细化效果在线评价方法。