新型AlTiC中间合金对工业纯铝的细化研究

采用铝热还原法工艺制备AlTiC中间合金,通过X射线及扫描电镜(SEM)等分析了AlTiC中间合金的成分、组成和形貌.利用自行研制的AlTiC中间合金对工业纯铝的细化进行研究,借助于光学显微镜(OM)等手段对细化效果进行了分析对比,并初步探讨了其细化效果的机理.试验结果表明,与国产AlTiB中间合金相比,AlTiC中间合金对工业纯铝的细化效果较优.     

Al-Ti-C晶粒细化剂制备新工艺

提出了电解法制取A1-Ti-C中间合金新工艺，并进行了细化效果实验。结果表明，电解法制备Al—Ti—C中间合金较好地解决了C、Ti与铝熔体浸润难的问题；中间合金C的吸收率明显提高，同时在合金中形成了数量更多、分布更均匀的TiC颗粒，明显改善了细化剂的细化效果。     

稀土在铝细化剂中的应用

稀土由于本身是铝及铝合金的晶粒细化剂,而且可以发迹铝钛硼中细化相的聚集和沉淀速度,因此在铝钛硼中加入稀土生产稀土铝钛硼可以使铝钛硼品质列优秀,不但晶粒细化更好,而且能有效延长细化时间,从工业生产和应用情况看,也证明了这一点。     

铝及铝合金晶粒细化剂的研究

综述了铝及铝合金晶粒细化剂的发展历史，阐述了晶粒细化剂的细化机理，对各种细化剂进行了比较，并着重介绍了新一代Al—Ti—C晶粒细化剂。     

铝及铝合金晶粒细化剂303TiB的研制与应用

介绍了以高活性的纯金属粉末和具有一定特性的助熔盐为原料,用粉末冶金方法制取一种新型的铝及铝合金晶粒细化剂的研制过程及其特点和在实际生产中的使用效果.结果表明:303TiB晶粒细化剂的制备工艺简单,技术可行,使用方便,质量稳定.加入铝熔体后20分钟就会有显著的细化效果,可完全消除柱状晶,随保持时间的延长,细化效果逐渐减弱,细化衰退时间为5小时.     

铝钛碳晶粒细化剂的研究

在铝工业中,晶粒细化剂的使用量是比较大的,而不同的细化剂其细化效果明显不同.目前国外研究和应用较为广泛的是Al-Ti-C细化剂.本文采用原位-复合的方法制备Al-Ti-C细化剂,对制得的细化剂进行了物相分析和组织形貌观察,分析了该合金的合成反应机理,并对其综合细化能力进行了试验检测,进一步探索了这种细化剂的细化机理和本质.     

Al—3B中间合金的加工量对亚共晶Al—Si合金晶粒细化的影响

研究了Al-3B中间合金不同的加入量对亚共晶Al-Si合金晶粒尺寸的影响。该中间合金对所研究全部范围内的Al-Si合金都具有一定的细化效果,但在不同的含硅量下其细化能力并不相同,同时证实对未经细化处理的亚共晶Al-Si合金而言,在含硅量约3%（质量分数,下同）时合金具有最小的晶粒尺寸。随着Al-3B中间合金加入量的提高,出现最小晶粒尺寸的合成成分向高硅方向移动,当加入量达到1%时,在含硅量为6%的Al-Si合金中出现最小的晶粒尺寸。     

铝及铝合金细化剂的研究

综述了晶粒细化剂的发展历史及细化剂的细化机理和各种细化剂的比较。并着重介绍了新一代的Al-Ti-C晶粒细化剂。     

Ce和Bi元素对纯铝晶粒细化能力的研究

在铝中添加适量的细化剂可大大改善铝的力学性能、加工性能以及外观质量,但Al-Ti-B和Al-Ti-C细化剂均存在一些不足,为了开发效果更好的晶粒细化剂,本文研究了Ce和Bi元素对纯铝晶粒的细化效果.通过组织观察和能谱分析发现,单独加入Ce或Bi元素,对纯铝没有明显晶粒细化作用;联合加入时,对纯铝有一定的细化作用,而且Ce和Bi元素不存在Cr,Mn等原子的毒化作用,这是由于Ce和Bi原子发生包晶反应生成的高熔点化合物CeBi可作为异质核心,从而使铝的晶粒得到细化,当Ce/Bi比为32时,对铝的晶粒细化效果最佳.     

超声外场对AlTiC细化剂中TiC粒子过冷形核的影响

在7085铝合金凝固过程中添加质量分数为5%的Al-5Ti-0.2C细化剂,并施加超声外场,运用EPMA、SEM检测超声外场对铝合金溶质元素分布的影响,对比其铸锭凝固组织,探讨超声外场对AlTiC细化剂细化率的影响。研究结果表明:添加AlTiC细化剂的细化率为44.7%,再施加超声外场,细化率可再提高31.4%;EPMA元素面扫描结果表明,施加超声后Ti元素和C元素在晶界的聚集明显减少;SEM元素线扫描结果表明,施加超声外场使Zn、Mg、Cu主要溶质元素相对均匀地分布在铝熔体中;施加超声外场后,TiC粒子形核的成分过冷度增大并且过冷度局部差异减小,有利于形成均匀细小的等轴晶组织。     

铝合金等通道挤压晶粒细化机制

本文讨论铝合金在等通道挤压过程中的晶粒细化机制。发生的晶粒细化主要通过三种机制完成：1)取向分裂诱发形变带;2)应变集中产生的宏观或微观剪切带;3)高角度晶界随应变增加。形变条件和路径、模具几何及材料参数决定形变组织的演化。亚结构和显微剪切带的取向与模具剪切面一致但在原则上与材料的晶体位错滑移系统无关。形变带的晶体取向倾向接近在路径A下稳定织构的取向。在高应变,由于显微组织的压缩和拉长造成的晶界面积增加成为主要晶粒细化机制。变形至一定应变后,形变进入稳态,晶粒细化不再发生。     

电磁搅拌对A1-5Ti-1B的显微组织与晶粒细化能力的影响

在中间包对A1-5Ti-1B熔体施加电磁搅拌,然后连续铸挤成A1-5Ti-1B丝,研究了电磁搅拌对A1-5Ti-1B的显微组织与晶粒细化能力的影响,结果表明：电磁搅拌能够阻止TiB2粒子的团聚和沉淀,改善TiB2粒子的分布均匀性,提高A1-5Ti-1B的晶粒细化能力．A1-Ti1B的Ti、B元素含量分别为5．08％和1．02％,TiB2粒子平均尺寸为0．74μm,TiAl3相平均尺寸为15．7μm．添加0．2％的AI-5Ti-1B后保温2min,可使纯铝晶粒从2800μm细化至68μm,保温120min,晶粒未见长大．     

Effect of pressure on grain boundary migration in aluminium bicrystals

The temperature and pressure dependencies of 〈100〉, 〈110〉, and 〈111〉 tilt grain boundaries in bicrystals of pure aluminum were measured, and the corresponding activation enthalpies and activation volumes were determined. While the activation enthalpy strongly depended on orientation, in particular close to low Σ coincidence orientation relationships, the activation volume was found independent of orientation except for 〈110〉 tilt boundaries. The absolute values of the activation volume for 〈100〉 and 〈111〉 tilt boundaries were about the same as for bulk self-diffusion, which agrees with previous measurements on polycrystals. The activation volume for migration of 〈110〉 tilt boundaries substantially exceeded the activation volume for bulk self-diffusion. It is concluded that at least 〈110〉 tilt boundaries migrate by a group mechanism rather than by diffusive jumps of single atoms.     

Sr对ZK60镁合金晶粒细化的影响

用金相显微分析、扫描电镜分析及能谱分析等方法研究了Sr对ZK60镁合金晶粒细化的影响.结果表明:添加少量的Sr对ZK60镁合金有很好的组织细化效果,但其细化效率受Sr加入量和熔体保温时间的影响较大.在给定熔体保温时间的条件下,随着Sr质量分数从0.01%增加到0.1%,晶粒细化效率逐渐提高.在给定Sr加入量的条件下,当熔体保温时间为20~80min时,晶粒细化效率随熔体保温时间的延长而提高;当熔体保温时间超过80min后,晶粒细化效率随熔体保温时间的延长而降低.     

Microstructure of Al-Ti-B-Er refiner and its grain refining performance

Al-Ti-B-Er refiner was successfully prepared by CR (contact reaction process), a process based on SHS (self propagating high-temperature synthesis). The microstructure of the alloy was studied by optical microscopy, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) equipped with energy-dispersive spectrometry. The results showed that Al-Ti-B-Er alloy was composed of a-Al, block-like TiAl₃ and flocked TiB₂. Compared with Al-Ti-B refiner, formation of TiAlEr compounds, Er modified the morphology of TiAl₃ phase, and dispersed the TiB₂ and TiAl₃. An excellent grain refining performance was obtained when adding 1 wt.% Al-Ti-B-Er in Al-10Zn-1.9Mg-1.6Cu-0.12Zr alloy, the average grain size was about 40 µm. The refinement mechanism of Al-Ti-B-Er was also discussed. Er changed the morphology of TiAl₃, TiB₂ phase, the refiner would be more efficient. The decomposition of TiAlEr compounds which released Er refrained the growth of TiAl₃ and made TiB₂ difficult to aggregate or deposit, therefore resulted in more particles being efficient nucleation substrate.     

双源超声辅助铸造相位差对铝合金细晶效果的影响

建立双源超声铝合金铸造熔池模型,利用fluent软件模拟相同频率与不同频率下相位差对熔池声场的影响。仿真结果显示,相同频率下,相位差显著影响熔池声场的分布,随相位差增大,熔池空化域变小;不同频率下,相位差对熔池声场的分布无影响。通过不同相位差双源超声铸造试验发现,同频率振动下,相位差对双源超声铸造边部及超声辐射区的晶粒细化效果影响很小,心部晶粒细化效果随相位差变大效果变差;不同振动频率作用下,相位差对铸锭细晶效果无影响,心部晶粒细化效果与同频率相位差为90?时接近。同频率相位差0?超声作用下,铸锭心部晶粒尺寸较常规不同频率双源超声作用下心部晶粒尺寸大幅减小。