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。     

铝及铝合金晶粒细化剂市场容量

为了提高铝材、铸件及压铸件的性能，在铸造之前都向铝熔体中添加Al-Ti-B或Al-Ti-C晶粒细化剂或变质剂。Al-Ti-B中间合金的成分通常为Al-5Ti-1B，添加量一般为2kg／（t熔体）。按此计算，2007年中国需求量（表观消费量）约32kt，在2015年以前需求量的年平均增长率可在20％以上。2007年全世界的消费量约90kt。世界上生产Al-Ti-B中间合金的主要企业为荷兰的KBM公司与美国的SMC公司。全世界对Al-Ti-B细化剂需求量的年平均增长率约4％，但美国与日本等的需求量在今后10年内则几乎保持不变。     

铝及合金晶粒细化研究现状及发展趋势

分析讨论了机械物理、物理场、晶粒细化剂对铝及合金晶粒细化处理的研究及其细化机理;提出了外加物理场、晶粒细化剂在提高铝材质量上尚需解决的技术与理论问题;强调了物理场和新一代细化剂(Al-Ti-B-RE、Al-Ti-C)在细化晶粒方面的应用前景和发展趋势.     

晶粒细化与变质处理对铝硅合金机械性能的影响

研究了ＺＬ１０１铝硅合金在添加晶粒细化剂，变质剂后机械性能的变化。同时考察了时效热自理及凝固速率对合金性能的影响。结果显示，晶粒细化与变质处理可以提高材料的强度与塑性，热处理和快冷条件下强度及延伸率又有进一步提高。     

世界铝挤压工业纵览

介绍了全球铝挤压工业概况：2005年全世界约有2012个挤压铝材企业,其中中国约650个,不含为挤压企业配套的独立的表面处理、圆锭熔铸与模具厂。2005年全世界平轧铝材产量15600kt（板带箔）,挤压材产量11000kt,其他铝材（线、部分管材、锻件、粉膏等）产量4180kt。全球保有挤压机约8000台,总生产能力约18500kt/a,产能利用率约59．5％。全球平轧铝材与挤压铝材之比为58：42,建筑铝材与工业铝材之比为55．5：44．5。全球有不小于45MN的大挤压机62台。挤压铝材的80％左右是用6063合金生产的。     

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。     

铝钛碳晶粒细化剂的制备及工业应用

提出了利用铝锭、氟钛酸钾、铝粉、六氯乙烷和碳粉制备铝钛碳晶粒细化剂的新方法。研究表明，经过预处理的碳粉．采用预制块压入法可使碳的吸收率稳定在90％左右。用研制的Al—5Ti-0．2C晶粒细化剂在铝合金轮毂和铝铸轧两大铝加工行业进行工业应用试验，效果非常明显，是替代铝钛硼晶粒细化剂的理想产品，具有很好的发展前景。     

硅与铝工业的发展

对硅在铝工业中的应用作了全面的阐述、探讨与匡算。中国是一个金属(结晶)硅生产大国与出口大国。在中国国内消费的硅中铝工业的用量约占56．3％。2003年中国铝的消费量(不含进口铝材)约7000kt，硅的总用量约103kt。因此大致地认为。每生产1t铝产品消费14．7kg硅。     

超声波熔体处理方法对纯铝铸锭凝固组织的影响

研究了超声波熔体处理方法对纯铝铸锭凝固组织的影响，分析了没有添加除气剂不进行超声波处理、只添加除气剂不进行超声波处理、既添加除气剂又进行超声波处理的情况，以及超声波对纯铝凝固组织影响的原因。研究结果表明，采用合适的超声波振动处理时间，可以提高铸锭晶粒的细化率。     

生产条件下自制细化剂Al5Ti1B0.5RE细化效果试验

采用生产条件下经高效熔体净化处理的自制Al5Ti1B0.5RE中间合金细化剂,对工业纯铝进行晶粒细化处理效果试验。结果表明:在添加量0.1%Ti、处理温度740℃、静置时间10 min的处理工艺条件下自制的细化剂AlTiBRE的细化处理效果较好,铝样品的微观晶粒平均尺寸为18.4μm,其效果优于市售的AlTiBRE细化剂、与实验室自制的AlTiBRE细化剂相当,这主要是因为生产条件下自制的细化剂的细化相(TiAl3、TiB2相等)较为弥散均匀分布,且其内在的洁净化程度较高,基本达到了实验室自制的Al5Ti1B0.5RE细化剂的水平。     

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.     

2010年-2011年空客公司需10万吨铝厚板

据德刊《Aluminium》2005年第11期报道，欧洲空中客车公司生产的A380客机用材中，铝材仍占主导地位，不过铝材面临着复合材料的严峻挑战。该公司在生产空客客机时2002年用了25．2kt铝厚板，2010年-2011年的厚板用量可达100kt。为了保持铝材的竞争地位，铝行业应大力发展铝-锂合金，因为航空工业对此合金甚感兴趣，它不但密度低，还有高的力学性能。     

在铝铸轧过程中使用Al-Ti-B丝应注意的几个问题

试验对比研究了在铝铸轧过程中，添加进口Al-Ti-B丝、国产Al-Ti-B丝和未添加Al-Ti-B丝细化剂对产品性能的影响，以及Al-5Ti-1B丝中金属问化合物尺寸、弥散度，以及Al-Ti-B丝中Ti、B含量比值，Ti、B含量，Al-Ti-B丝添加量、添加方式等对细化铝晶粒效果的影响。     

铝—钛—硼高效晶粒细化剂

提高铝及铝合金强度的途径之一是细化晶粒.根据金属结晶学理论可知,要使铝及铝合金在铸造过程中形成细小的等轴晶,必须增加其由最初液态转入固态时的形核率.因此,除尽量创造自发形核的结晶动力学条件外,还需人为地加入大量外来晶核.铝一钦-硼中间合金就是人们为细化晶粒而在铸造过程中加入的一种变质剂.后经多年探索实践,发展成为当今的铝-钛-硼高效晶粒细化剂.生产实践表明,铝-钛-硼晶粒细化剂的细化效果十分显著,使用该产品后,可使铸锭的晶粒度由原来的4级提高到1级.     

成分对热爆法合成Al-Ti-C的组织及细化效果的影响

采用铝熔体热爆法合成8种成分配比的Al-Ti-C晶粒细化剂。研究了按不同成分的Al：Ti：C比值进行配料、铝熔体温度为710℃合成Al—Ti—C晶粒细化剂的相组成、Al3Ti和TiC的形态及对工业纯铝的细化效果。XRD分析结果表明；随着预制块的Ti／C比值由高于1．5转为低于1．5，合成的晶粒细化剂由Al3Ti和Al两相组成转为由Al3Ti、TiC和Al三相组成，表明预制块中的Ti／C比值对合成的晶粒细化剂主要物相的组成有很大影响；合成的细化剂中Al3Ti呈块状分布；预制块的Ti／C为3／2时（即Al：Ti：C=3：3：2）合成的晶粒细化剂在8组细化剂中的细化效果最佳。这表明TiC和Al3Ti相对量及形态的恰当组合是晶粒细化剂优良细化能力的保证。     

ZL102铝硅合金的脉冲电变质处理及其对力学性能的影响

对比分析了四种铸造工艺条件对ZL102铝硅合金砂型铸件凝固微观组织和拉伸性能的影响.研究结果表明:脉冲电流对铝硅合金中的α相细化效果显著,细化程度甚至优于Al-5%Ti细化剂的细化作用;脉冲电流可对共晶硅起到一定的变质作用,但是效果不如钠盐变质作用;脉冲电流与少量添加晶粒细化剂、变质剂的复合作用,可以细化凝固组织,改善铸件的力学性能.     

简析铝合金加钛的经济效益

钛是铝及铝合金铸造时常用的晶粒细化剂,也是对晶粒细化最有效的元素之一,对某些铝合金还是一个微量合金化元素。钛剂与铝一钛一硼中间合金是常用的添加钛的载体,在钛价不甚贵的过去,多用钛剂,但在钛价高昂的今天,用Al—Ti—B中间合金不但经济效益更好一些,而且产品品质也更有保证。     

对我国动车组用铝量的预测

到2007年底，中国动车组可达160列（约1280辆）；2010年可达1000列（约8000辆）；2050年可达60000辆。铝的用量（采购量）按8t／辆计算，各年对铝材的需求量分别为：2007年、2010年、2050年分别为10．24kt、64kt、480kt。     

国外铝—钛—硼细化剂及其应用

介绍了占我国晶粒细化剂进口量较大比重的英ＬＳＭ（伦敦与斯堪的纳维亚冶金有限公司）公司的细化剂，细化效果及其应用，以期为我国铝加工业细化剂的推广，使用提供了一些参考。     

铝硅合金电脉冲复合变质处理的研究

对比研究硼砂细化变质剂（Na2B4O7）、晶粒细化剂（Al-5％Ti）＋钠盐变质剂（NaF（2／3）＋NaCI（1／3））混合剂和高密度脉冲电流的复合作用对ZL102铝硅舍金铸件凝固组织的影响,并测试了4种工艺条件下浇注拉伸试样的力学性能。这4种工艺条件分别为：在合金液熔炼过程中,除了加脱氧剂外不做任何处理;凝固过程中单独施加高密度电脉冲;添加晶粒细化剂和钠盐变质剂混合剂,或者添加硼砂变质细化剂,并施加高密度电脉冲。研究结果表明：脉冲电流对铝硅合金中的口相细化效果显著,对共晶硅起到一定的变质作用;无水硼砂细化变质剂与脉冲电流的复合变质处理,对共晶硅片具有粗化作用;晶粒细化剂、钠盐变质剂混合剂与脉冲电流的复合作用使a相枝晶长度及其枝晶间距减小,共晶硅片细密,与原始试件相比较伸长率提高了77．1％,抗拉强度提高了36．7％。