Al-Ti-C-RE中间合金的制备及细化性能研究

以工业纯铝、Ti粉、石墨粉、富铈稀土为主要原料,制备了Al-5Ti-0.25C-2RE中间合金,并对纯铝进行了细化试验.通过光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜以及能谱分析等方法,研究了该中间合金的微观组织和细化性能.结果表明:Al-5Ti-0.25C-2RE细化剂主要由α-Al基体、TiAl3、TiC、Al20Ti2Ce等相组成;稀土元素的加入促进了TiC的形成;细化剂最佳添加量为0.5wt％,保温120 min,此时细化剂都具有良好的细化效果.     

电磁搅拌连续铸挤Al-5Ti-1B合金的组织与晶粒细化效果

采用电磁搅拌连续铸挤工艺成形Al-5Ti-1B合金线,利用等离子体发射光谱仪、光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜研究了Al-5Ti-1B合金线的组织与晶粒细化效果,并与Al-5Ti-1B合金锭进行了比较。结果表明,通过中间包电磁搅拌和连续铸挤成形过程中半固态剪切搅拌和剧塑性变形作用,可细化TiAl3相尺寸,改善TiB2粒子的分布状态,TiAl3相为细小块状,TiB2粒子弥散分布于α-Al基体中。Al-5Ti-1B合金线的晶粒细化能力增强,纯铝中添加0.2%的Al-5Ti-1B合金线静止5min,晶粒平均尺寸可细化至223μm,静止180min,晶粒平均尺寸为316μm。     

La对氟盐法制备Al-Ti-B-La反应机理及其细化效果的影响

利用氟盐法制备Al-5Ti-1B和Al-5Ti-1B-1La中间合金,对比分析稀土La添加对合成反应速率、第二相粒子的形态及物相组成的影响,并对比研究中间合金对纯铝和Al-8Si合金的细化效果。结果表明:添加稀土La元素会加速氟盐反应的进行,有利于Ti、B元素的吸收;稀土La可以有效地细化Al_3Ti相,并与其反应生成细小弥散分布的Al_(20)Ti_2La相,同时减弱TiB2相聚集成团的倾向,在细化纯铝过程中表现出更优异的细化长效性;在细化Al-8Si合金过程中,Al-5Ti-1B-La中间合金中所存在的大量细小弥散的第二相形核粒子可以有效地细化铝基体,同时Al_(20)Ti_2La相熔解所释放的稀土La原子还可以对硅相产生变质细化作用,表现出较强的细化效果。     

制备工艺对Al-5Ti-0.25C-2RE组织及细化效果的影响

采用两种不同的RE添加工艺制备了Al-5Ti-0.25C-2RE细化剂,并利用光学显微镜(OM)和X射线衍射仪(XRD)等研究了Al-5Ti-0.25C-2RE显微组织及其对纯铝的细化效果.结果表明,两种制备工艺所得Al-5Ti-0.25C-2RE细化剂的组织均由α-Al基体、长条状TiAl3相、TiC颗粒、包裹状和不规则块状Ti2Al20Ce相组成.采用先加稀土工艺制备的Al-5Ti-0.25C-2RE细化剂由于稀土元素促进了TiC粒子形成并充分改善了TiAl3相的尺寸,在0.5%的添加量时比后加RE制备的细化剂获得了更加优异的细化效果.     

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-5Ti-B-Ce与Al-5Ti-B-La中间合金对工业纯铝晶粒细化效果的对比

以K2Ti F6、KBF4、Ce、La为原料,采用氟盐反应法制取Al-5Ti-B-Ce与Al-5Ti-B-La中间合金晶粒细化剂,利用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS)等手段,研究了所制得的Al-5Ti-BCe与Al-5Ti-B-La中间合金的第二相形状、大小以及分布等。结果显示,Al-5Ti-B-Ce与Al-5Ti-B-La中间合金的显微组织均由α-Al、块状或条状Ti Al3、Ti B2颗粒,块状Ti2Al20RE组成;中间合金中Ti Al3、Ti2Al20RE分布情况、形状及大小不同,且Ti B2颗粒分布及聚集情况不同。自制Al-5Ti-B-Ce与Al-5Ti-B-La中间合金对工业纯铝都有很好的细化效果。在铝熔体温度770℃、细化剂添加量为铝熔体质量的0.3%、保温10 min的条件下,Al-5Ti-B-Ce中间合金对工业纯铝的细化效果优于从国外某公司进口的和国内某公司生产的Al-5Ti-B中间合金对工业纯铝的细化效果。     

连续铸挤Al-5Ti-1B合金线的组织与晶粒细化效果

采用连续铸挤成形Al-5Ti-1B合金线,采用光学显微镜和扫描电镜分析了Al-5Ti-1B合金线的显微组织和晶粒细化效果,并与A1-5Ti-1B合金锭进行了比较.结果表明,连续铸挤 Al-5Ti-1B合金线中TiAl3 相呈细小圆块状,分布均匀,TiB2粒子弥散分布于铅基体;而Al-5Ti-1B合金锭中TiA13相呈粗大板条状,TiB2 粒子偏聚于铝晶界呈粗大团块状.Al-5Ti-1B合金线对纯铝的晶粒细化效果优于Al-5Ti-1B合金锭,纯铝加入A1-5Ti-1B合金线5 min后,晶粒尺寸达到最小.     

高品质Al-5Ti-1B合金线的组织与晶粒细化性能

采用等离子体发射光谱仪、光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜,研究了高品质Al-5Ti-1B合金线的化学成分、显微组织和晶粒细化性能。结果表明,高品质Al-5Ti-1B合金线的Ti、B合金元素含量稳定,Fe、Si、V、K杂质元素含量低。合金线的组织均匀细小,无氧化夹杂物,TiAl3相平均尺寸为16.7μm,TiB2粒子平均尺寸为0.73μm。添加质量分数为0.2%的高品质Al-5Ti-1B合金线可使纯铝铸态晶粒细化到75.7μm,晶粒细化响应时间块,抗衰退能力强,适应铝熔体温度范围宽。研究结果可为细化剂生产企业和铝加工企业在生产、选用高品质Al-5Ti-1B合金线时提供参考。     

采用Ce2O3制备的Al-Ti-C-Ce合金的组织及细化性能

采用氟盐法按w(Ti)∶w(C)=15∶1比例,加入1%的Ce制备了Al-4.5Ti-0.3C-1Ce中间合金,应用OM、SEM、EDAX及EPMA等手段分析了中间合金的成分、组织及细化特性。结果表明,由于Ce的加入,改善了TiAl3、TiC的形态和分布,细化了TiC粒子,使生成的TiC与TiAl3相分布均匀,稀土Ce和TiAl3反应生成Ti2Al20Ce相,主要富集在白色块状的TiAl3相上;Al-4.5Ti-0.3C-1Ce合金细化剂对纯铝的细化效果显著,当Ti添加量为0.015%时,纯铝的晶粒尺寸达70μm,细化效果最优。     

Al-Ti-B细化剂和Al-10Sr变质剂对A357合金的联合作用

比较了两种不同Ti/B比的Al-Ti-B中间合金分别与Al-10Sr联合添加对A357亚共晶Al-Si合金的细化变质效果.试验结果表明:在相同Sr量变质条件下,本试验范围内,两种Al-Ti-B中间合金对A357合金的细化效果均随加入量增加而增强,但Al-3Ti-3B中间合金的细化效果明显优于等量的Al-5Ti-1B中间合金,Sr对两种Al-Ti-B中间合金的细化效果无明显干扰作用;Al-3Ti-3B能较大程度削弱Sr的变质效果,致使添加Al-3Ti-3B+Sr的A357合金力学性能低于等量添加Al-5Ti-1B+Sr的合金力学性能.     

Al-3B对亚共晶Al-Si合金的晶粒细化作用

从热分析角度研究Al-3B对Al-7Si的晶粒细化作用,B对Al-7Si晶粒细化的最佳加入量为0.03%。考察了Al-3B对不同Si含量亚共晶铝硅合金的晶粒细化作用,B对高硅含量亚共晶铝硅合金的晶粒细化效果更好。分析了B对亚共晶铝硅合金的细化机理,认为Al-B共晶理论可以有效解释试验现象。     

Grain refining action of Ti existing in electrolytic low-titanium aluminum with Al-4B addition for superheated Al melt

The effects of superheating temperature on the grain refining efficiency of Ti existing in electrolytic low-titanium aluminum (ELTA) without and with the Al-4B addition and the Al-5Ti-1B master alloy in pure Al were comparatively investigated. The results show that the Ti existing in ELTA without Al-4B addition exhibits a certain grain refining efficiency when the melt superheating temperature is lower, but the efficiency decreases rapidly when the superheating temperature is higher. The grain refining efficiency of the Al-5Ti-1B master alloy is better than that of the Ti existing in ELTA without Al-4B addition at any superheating temperature, but it also decreases obviously with the increase of the superheating temperature. One important reason is that the TiB2 particles coming from the Al-5Ti-1B master alloy can settle down at the bottom of the Al melt easily when the superheating temperature is increased, thus decrease the number of the potent heterogeneous nuclei retained in the Al melt. If the Al-4B master alloy is added to the ELTA melt, the grain refining efficiency of the Ti existing in ELTA can be improved significantly, and does not decrease with the increase of the superheating temperature. This perhaps provides us a possible method to suppress the effect of the superheated melt on the microstructures of aluminum..     

Al-5Ti-1B对AZ31合金组织与性能的影响

研究了Al-5Ti-1B中间合金不同添加量对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在AZ31镁合金中添加Al-5Ti-1B中间合金有利于组织性能的改善。在试验中,添加量控制在0.5%为佳,此时,合金晶粒尺寸达到最小,约为170μm,是AZ31镁合金未添加细化剂时晶粒尺寸的30%,抗拉强度及伸长率分别达到最大。AZ31镁合金组织性能的变化主要与Al-5Ti-1B中间合金中的游离Ti和TiB2有关。     

复合变质对Al-Mg-Si合金组织与性能的影响

试验研究了Al-5Ti-1B与Al-10Sr对Al-Mg-Si合金微观组织与力学性能的影响。结果表明:复合变质处理后合金基体晶粒细化明显,晶界偏聚减少,Al-Fe-Si相呈鱼骨状。通过挤压+固溶+时效处理后,合金的力学性能均高于单独细化或变质处理合金的,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到261 N/mm2、225 N/mm2和15%。     

微量B对Mg-3A1-1Zn镁合金组织和性能的影响

B通过Al-3B中间舍金加入Mg-3Al-1Zn舍金中，利用OM、XRD及力学性能测试、极化曲线测定等手段对不同B加入量合金的组织和性能进行了分析。实验结果表明，合金的组织随着B加入量的增加变得粗大，当B加入量为0．05％时出现粗大枝晶，0．1％时枝晶进一步长大且出现二次枝晶。舍金的力学性能和耐腐蚀性能也随B加入量的增加而降低。     

Al-3Ti-4B细化剂和Al-10Sr变质剂对 ZL104合金的联合作用

单一的Ａｌ－３Ｔｉ－４Ｂ细化剂可使０４合金获得１００－１２０μｍ左右的等轴枝晶,抗衰退期至少达２４０ｍｉｎ;单一的Ａｌ－１０Ｓｒ变质剂至少能在４８０ｍｉｎ内使ＺＬ１０４合金昌硅充分变质,当同时加入Ａｌ－３Ｔｉ－４Ｂ细化剂和Ａｌ－１０Ｓｒ变质剂时,有效变质时间大为缩短,晶粒稍有长大,其原因系因Ａｌ－１０Ｓｒ和Ａｌ－３Ｔｉ－４Ｂ反应生成了ＳｒＢ６。     

硼对Mg-7Al-0.4Zn-0.2Mn合金组织及性能的影响

研究了B对Mg-7Al-0．4Zn-0．2Mn合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：加入微量的B就能使合金的晶粒得到显著的细化，并且随着B加入量的增加，细化效果越明显，当B的加入量（质量分数，下同）为0．15％时，平均晶粒尺寸由未变质合金的约140μm细化到约40μm。分析认为：具有密排六方结构的高熔点化合物AIB2可作为α-Mg的异质核心，从而细化镁合金晶粒。微量B的加入使铸态合金的力学性能得到不同程度的提高，当B的加入量为0．15％时，合金的显微硬度、抗拉强度和屈服强度分别比未变质合金提高13．1％、19．5％和22．0％，冲击吸收功约为未变质合金的2．3倍。B的加入量为0．10％时，合金的伸长率比未变质合金提高21．6％，     

Effects of Si Content and the Addition Amount of Al-3B Master Alloy on the Solidification Structures of Hypoeutectic Al-Si Alloys

Al-Si based cast alloys have become morewidely used in atomobile and aerospace indus-try due to their excellent proPerties, such as highstrength to density ratios, high castability andmachinability and much attention has been fo-cused on this area. Since the discovery [l1 thatAl-4B master alloy could be used to refine A356alloy effectively this phenomenon has arousedmuch attenton and discussion among many in-vestigators [2--13]. Wth resPect to the role thatAl-B tyPe master alloy has played …     

不同状态中间合金对A356合金组织的影响

分别采用空气、冰水和液氮3种不同冷却方式制备了Al-4Ti-B和Al-10Sr中间合金,通过3组对比试验分析了不同冷却方式Al-4Ti-B中间合金和Al-10Sr中间合金对A356细化和变质效果的差异.结果表明,同时添加液氮深冷处理的Al-4Ti-B和Al-10Sr中间合金对A356铝合金的细化变质效果最好,α-Al晶粒变为细小等轴晶,共晶硅相变得更加细小圆整,且在α-Al基体中分布更加均匀.