细晶铝锭熔炼的6063铝合金组织与性能研究

细晶铝锭是采用纯铝的电解设备,通过向铝电解槽中添加TiO2,直接电解生产的晶粒细化的铝锭.采用细晶铝锭熔炼6063铝合金,并对其组织性能进行研究,结果表明:细晶铝锭熔炼6063铝合金,由于其电解加钛方式,生产成本低廉;细晶铝锭熔炼的6063铝合金型材,晶粒细小均匀,表面性能及力学性能完全满足GB/T 5237的要求;细晶铝锭、RE(富铈混合稀土)元素联合细化,细晶铝锭、RE、B元素联合细化熔炼的6063铝合金,抗拉强度与添加Al-5Ti-1B熔炼的6063铝合金相当,而伸长率提高20%,并可获得更优异的表面性能.     

细化及变质方法对A356铝合金微观组织的影响

在对比研究细晶铝锭和铝钛中间合金2种不同加钛细化方法的基础上,研究锶、稀土、锶 稀土不同变质方法处理后A356铝合金的铸态微观组织变化。结果表明:细晶铝锭细化效果较铝钛中间合金好,经细晶铝锭 锶 稀土联合处理的A356铝合金,晶粒细小,变质充分,针孔较少,组织均匀,是一种优良的细化变质方法。     

不同加钛方法对6063合金细化的研究

加钛方式不同，钛含量不同，对铝及其合金的晶粒细化效果不同。对比研究了用电解低钛铝合金、加Al—5Ti中间合金、Al—5Ti—1B中间合金及电解低钛铝合金加Al—B中间合金4种加钛方式及不同钛含量对6063合金的晶粒细化效果。研究结果表明：不同的加钛方式对6063合金均有明显的细化效果，随着钛含量增加，晶粒逐渐变细；钛含量相同时，电解加钛的细化效果优于Al—5Ti中间合金的细化效果；当合金中含有硼时，钛含量相同时，电解加钛加Al—B中间合金的细化效果优于加Al—5Ti—1B的细化效果。     

铸态及均匀化处理3003铝锰合金的组织和性能

用SEM和EDS等方法研究了细晶铝锭熔铸的3003铝锰合金以及Al-10Ti中间合金、Al-5Ti-1B中间合金细化的3003铝锰合金铸态及均匀化处理状态的组织和力学性能.结果表明,在铸态情况下,由细晶铝锭熔铸试样的晶粒细小、析出相弥散且细小,力学性能最好,尤其是其伸长率明显高于其他试样;均匀化热处理后,试样的析出相发生了球化,且伸长率有所提高,由细晶铝锭熔铸试样的析出相有粗化趋势,其伸长率略低于Al-10Ti中间合金熔配试样,但仍高于Al-5Ti-1B中间合金熔配试样,因此细晶铝锭可取代Al-10Ti、Al-5Ti-1B中间合金来改善3003铝锰合金的组织及性能.     

5182铝合金铸态组织及性能的研究

通过比较不同细化方法细化的Ti含量相同的5182铝合金的微观组织及性能，得出5182铝合金组织及性能达到最优时的细化元素的种类及含量。研究发现，细晶铝锭＋0．25％Zr的晶粒细化能力接近于Al-5Ti-1B中间合金，同时制得的5182铝合金的硬度也是最大的。细晶铝锭＋0．16％La、细晶铝锭＋0．20％RE的晶粒细化能力虽不及Al～5Ti-1B和GRAl＋0．25％Zr，但可使析出相球化。均匀化处理使5182铝合金中晶界和二次枝晶间析出物发生球化。     

电解低钛铝合金在变形合金6063中的应用研究

研究了电解低钛铝合金的细化效果，结果表明，通过电解加低含量的钛可以使工业纯铝晶粒明显细化，由粗大的柱状晶变成等轴晶。用电解低钛铝合金直接配制6063合金时，得到的也是细小均匀的等轴晶粒。钛含量相同时，电解低钛铝合金的细化效果优于铝-钛中间合金的细化效果。     

微合金化元素对7005铝合金铸态组织与性能的影响

采用金相显微镜、SEM、EDS等试验方法研究了Al-10Ti中间合金、细晶铝锭、Sc-Zr以及Ti-Sc-Zr等细化方式细化的7005铝合金铸态组织和铸态力学性能.结果表明,由Al-10Ti中间合金细化的合金晶粒最大,平均晶粒直径约为330μm;由细晶铝锭细化的合金晶粒明显变小,平均直径在170μm左右,抗拉强度由Al-10Ti细化时的280MPa提高到了304MPa,伸长率由3.2%提高到4.2%.由Sc-Zr细化的合金的晶粒直径约为50μm,抗拉强度达到了330MPa,但伸长率只有2%;由Ti-Sc-Zr细化的合金的晶粒直径约为35μm,力学性能最好,抗拉强度达到338MPa,伸长率达到4.5%.     

电解加钛铝合金的晶粒细化及其制备铝-硅合金的组织和性能

研究了电解加钛的晶粒细化作用,与AlTi和AlTiB细化剂对纯铝的晶粒细化效果进行了比较;对用电解低钛铝合金制备的A356合金和由纯铝制备并用AlTi或AlTiB细化处理的A356合金的组织与性能进行了对比研究;进行了利用工业铝电解槽生产的电解低钛铝合金熔体直接生产A356合金的工业试验。结果表明：电解加钛具有显著的晶粒细化作用,其细化能力与AlTiB的相当,明显优于AlTi中间合金的。在试验室条件下,用电解低钛铝合金制备的A356合金与纯铝制备并用中间合金细化处理的A356合金的拉伸性能相当;将电解低钛铝合金熔体直接用于铝．硅合金的生产是可行的,并具有节约能源,细化处理工艺简单,产品质量良好的特点。     

细晶铝锭及其工业应用

郑州大学采用纯铝的电解设备,通过向铝电解槽中添加Al2O3和TiO2混合物的方式,直接电解生产出细晶铝锭。其钛的质量分数不高于0．20％,对细晶铝锭的晶粒度测试,晶粒平均直径不大于350μm。电解法生产的细晶铝锭,由于是通过电解方式加钛,具有生产成本低廉、晶粒细化能力强、高温稳定性和长效性好,钛的收得率高等优点。用细晶铝锭熔炼A356、ZLD108、6063、3003等铝合金的生产工艺简单,生产成本低廉,具有良好的综合性能。     

电解加钛对6063铝合金的晶粒细化效果

向铝电解槽中加入少量的二氧化钍，可生产含少量钍的电解低钍铝合金锭。本文用电解低钍铝合金锭配置6063变形铝合金，研究了这种加钍方式对6063铝合金的晶粒细化效果及细化机理．并与铝钍中间合金．对6063铝合金的细化效果做了对比。结果表明，电解加钍的细化效果优于用铝钍中间合金加钍的细化效果。且随保温时间的延长。有更好的抗晶粒细化衰退效果。用电解低钍铝合金配置6063铝合金是完全可行的，用电解的方法加入二氧化钍是一种质优价廉的新方法。     

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。     

AlTiC和Al4B、Al3Ti4B中间合金对纯铝和亚共晶铝硅合金的细化机理

研究了ＡＩＴｉＣ和ＡＩ４Ｂ、ＡＩ３Ｔｉ４Ｂ等中间合金细化剂对纯铝和亚共晶铝硅合金的细化效果和细化机理。实现发现ＡＩ６Ｔｉ０．２Ｃ对纯铝有很好的细化效果,但对高Ｓｉ含量的亚共晶铝硅合金几乎没有细化效果;而ＡＩ４Ｂ、ＡＩ３Ｔｉ４Ｂ等ｗ（Ｔｉ）／ｗ（Ｂ）〈２．２（ｗ（Ｔｉ）／ｗ（Ｂ）＝０时即为ＡＩ－Ｂ合金）的ＡＩＴｉＢ合金对纯铝没有细化效果,但对亚共晶铝硅合金却有非常好的细化效果。上述实验结果与中间合金的成分及其第二相的类型有直接关系,即与不同中间合金的细化机理相关。     

Strength properties examination of high zinc aluminium alloys inoculated with Ti addition

This paper includes studies on the influence of grain refinement treatment with respect to the composition and structure of high zinc aluminium casting alloys on the changes of their tensile properties. The Al-20 wt.%Zn alloy was inoculated with master alloys Al Ti5B1 and Al Ti3C0.15 to determine the impact of a variable titanium addition on the tensile properties of Al Zn20 alloy, and determine on this basis an optimal addition of Ti that would ensure the improvement of elongation of alloys cast in the sand mould, at the same time maintaining high tensile strength. Within the studies, light microscopy(LM) and strength tests were applied. Experimental results showed that the inoculation of high zinc aluminium alloy Al Zn20 with the master alloys Al Ti5B1 and Al Ti3C0.15 causes intensive structure refinement, while the intensity of reaction of both master alloys is comparable. The Al Ti3C0.15 master alloy addition, selected for further studies, introducing about 100 ppm Ti, enhances the tensile properties of the alloy; the elongation increases about 20% and tensile strength increases about 10% against the initial values(uninoculated alloy). Further increase of the Ti addition up to 500–600 ppm leads to the "overinoculation" effect that is accompanied by the decrease of elongation. Therefore,the Ti addition should be reduced to the level of about 100 ppm which ensures obtaining a set of optimal properties.     

Effects of grain refinement on the microstructure,mechanical properties and reliability of AlSi7Cu3Mg gravity die cast cylinder heads

The effects of grain refinement on the microstructure and mechanical properties of a secondary AlSi7-Cu3Mg gravity die cast cylinder head are reported. Metallographic and image analysis techniques have been used to quantitatively examine the macro- and microstructural changes occurring with the addition of grain-refining agent. The results indicate that the AlTi5B1 addition produces a fine and uniform grain structure throughout the casting; this effect is more pronounced in the slowly solidified regions. The initial contents of Ti and B, which are present as impurity elements in the supplied secondary alloy ingots, are not sufficient to produce effective grain refinement. Under the present casting conditions, the combined addition of AlTi5B1 and Sr does not produce any reciprocal interaction or effect on primary α-Al and eutectic solidification. Grain refinement improves the mechanical properties of the as-cast AlSi7Cu3Mg alloy and produces higher Weibull moduli, thus increasing the reliability of the casting. For automotive structural components, this could be considered an increase in safety.     

Si和Mg元素对铝合金熔体采用细化剂效果的影响

研究Si、Mg元素对Al-Ti-C中间合金细化铝合金晶粒效果的影响，并探讨了其影响机制。结果表明：Si、Mg元素均能促进Al-Ti-C中间合金对铝晶粒的细化作用，一般Si的含量在0．5％时，Al-Ti-C的细化效果最佳；在细化处理温度相同的情况下，Mg的促进作用更明显一些，并且不存在“温度效应”。试验表明，当铝合金中同时存在Si、Mg元素时（6063铝合金），Al-Ti-C的细化效果会更加显著。     

变形铝合金晶粒细化的进展

综述了变形铝合金晶粒细化方法、细化机理和使用现状,提出了工业用变形铝合金晶粒的高效细化策略,并对晶粒细化的未来发展提出了展望。