动态凝固Al-Ti-C中间合金组织与细化活性

采用CASTEX连续铸挤技术，对液．固反应法获得的Al-Ti-C中间合金熔体直接进行动态凝固成形，制备细化剂合金线材，计算模拟了动态凝固成形区的温度场和应力场，试验研究了动态凝固组织的形成机制及中间合金细化铝晶粒的特性。结果表明：熔体连续铸挤成形经历动态凝固、半固态挤压和塑性成形3个阶段，为动态凝固与成形过程；该过程对熔体的强烈剪切与热扰动作用，可改善中间合金的组织形态，显著提高其细化活性。     

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细化剂对2219铝合金形核及过冷度的影响

在2219铝合金凝固阶段添加不同质量分数的Al-Ti-C细化剂,利用光学显微镜(OM)、差示量热法(DSC)等研究了铸锭的凝固组织,并从合金的微观组织及过冷度演变规律展开研究,探讨Al-Ti-C细化剂对2219合金铸锭组织的细化机理。结果表明,Al-Ti-C细化剂的添加能促使晶粒细化,且细化剂含量为0.5%时具有最佳的细化效果;铝熔体过冷度随着晶粒细化剂含量的增加而呈递减趋势,当Al-Ti-C含量大于0.5%时,过冷度不再显著降低;Al-Ti-C熔化后分解出的TiC粒子可作为异质形核核心,凝固阶段TiC粒子的团聚导致形核基底颗粒增大,使得润湿角与临界形核能下降,减小了熔体形核时所需过冷度。     

液固反应法合成Al-Ti-C晶粒细化剂研究

采用液固反应合成技术,通过铝熔体润湿活化与助熔处理的无定型石墨的方法,成功地制备了Al-5%Ti-0.25%C细化剂合金,用SEM、OM及DSC分析手段,研究了该合金的组织特性与熔体反应机制.结果表明:Al-Ti-C细化剂合金组织由Al基体、针状及片状TiAl3相和TiC粒子团簇组成,TiC粒子为非化学计量比化合物,X为0.5～0.8;固-液反应制备Al-Ti-C晶粒细化剂合金过程符合溶解-析出机制.     

Al-Ti-C晶粒细化剂制备工艺的研究

利用Al液的高温,使加入其中的Al、Ti、C混合粉末发生SHS反应,制备出了Al-Ti-C中间合金晶粒细化剂,通过扫描电镜（SEM）、光学显微镜（OM）和能谱分析（EDS）等手段,研究了铝粉颗粒大小对制备的Al-Ti-C晶粒细化剂组织结构的影响,考察了制备的Al-Ti-C晶粒细化剂对工业纯Al的晶粒细化效果.结果表明：当铝粉大小为100目～200目的细铝粉时,制备的Al-Ti-C中间合金由块状Al3Ti、粒状TiC和Al基体组成,对工业纯Al具有良好的晶粒细化效果.     

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。     

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.     

SCR技术制备Al-5Ti-0.25C合金的组织演化

利用SCR成形技术,使液固反应法获得的Al-5Ti-0.25C合金在强剪切应力场中凝固成形,制备了高细化活性的Al-Ti-C晶粒细化剂,对纯Al细化时其晶粒尺寸小于80 μm.研究了SCR成形合金的微观结构及其形成机制.结果表明:SCR成形过程中合金熔体受到强烈剪切与热扰动作用,影响了自由晶TiC的迁移行为及TiAl3的溶解析出,从而改变了Al-5Ti-0.25C合金的组织形态;TiC粒子呈弥散分布以及与TiAl3形成二重粒子均能显著提高TiC粒子的形核能力.     

电磁搅拌和细化剂对Al-Mg-Mn合金组织的影响

研究了电磁搅拌和细化剂对铝合金铸态组织的影响.结果表明,电磁搅拌对晶粒尺寸具有显著细化作用,电磁搅拌作用下,细化剂对Al-Mg-Mn合金晶粒组织仍然具有重要影响,随着细化剂含量的增加晶粒愈加细小.在试验范围内,当细化剂含量为0.1%时,组织最为均匀细小.采用耐火材料铸模制备铸锭并在凝固过程连续测温,探讨了电磁搅拌对组织的细化机理.根据温度测量结果,可以认为电磁搅拌对组织的细化作用主要在于熔体流动使温度场趋于均匀,并促进了晶核的形成和游离.     

含Zr铝合金的细化新工艺

通过改变合金的细化工艺来实现含Zr铝合金的有效细化并对其细化机理进行了探讨。通过试验研究发现,合金熔体中如果已有一定量的Zr,再加入Al-Ti-C细化时会出现严重的“中毒“现象,导致晶粒粗大;而通过改变合金中Zr的添加顺序,在合金中先加入Al-Ti-C细化,然后再按合金成分添加所需要的Zr,就能达到较好的细化效果。     

Al-Ti-C对Al-Mg-Si系合金组织及性能的影响

研究了Al-Ti-C中间合金对Al-Mg-Si系铝合金的组织及性能的影响,并从理论上分析了Al-Ti-C的作用机理.结果表明,Al-Ti-C中间合金(0.22%左右)对铸态组织具有强烈的细化作用,0.22%的Al-Ti-C处理剂能使材料的导电率提高3%左右,0.20%的铝钛碳处理剂对材料的腐蚀性能及抗拉强度影响显著.     

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。     

Al-Ti-C晶粒细化剂的细化机理试验研究

通过SEM分析手段，研究了液固反应法制备的Al—Ti—C晶粒细化剂的组织特征，并通过不同Ti／C的Al—Ti—C晶粒细化剂的细化效果比较，确定Al—Ti—C合金的最佳成分范围；分析了Al熔体凝固过程的形核过冷度、以及α-Al形核与长大驱动力，探讨了凝固过程中α-Al细化机制。结果表明：细化效果决定于TiC的数量、形核活性及晶粒生长限制因子的综合作用。     

中间合金对铝合金细化处理的现状分析与初探

分析讨论了中间合金对铝合金晶粒细化处理的研究与应用现状及其细化机理;并对新型细化剂AITiBRE中国合金的细化效果进行初探,结果表明该中间合金是一种高效、长效的晶粒细化剂,对压力罐用铝材具有显著的细化作用,其效果优于进口的A15TilB细化剂。     

Al—Ti—C铝合金晶粒细化剂的研究进展

对新型铝合金晶粒细化剂Al-Ti-C的研究进展,制备方法,细化机理进行了述评。Al-Ti-C晶粒细化剂中的异持形核核心TiC有助于Al3Ti形核,而α－Al又包在Al3Ti外面,形核几率大相同添加量的Al-Ti-B,细化效果更好,异质形核核心TiC有助于Al3Ti形核,而α－Al3Ti外面,形核几率大于相同添加量的Al-Ti-B,细化效果更好。     

The performance of Al–Ti–C grain refiners in twin-roll casting of aluminium foilstock

The master alloys based on the Al–Ti–B system have been used extensively for refining the grain structure of aluminum alloys. The quality-related problems linked with the TiB₂ particles, however, have generated an interest in the Al–Ti–C grain refiners as an acceptable replacement for Al–Ti–B master alloys. TiC particles are smaller than the TiB₂ particles and are less prone to agglomeration. Al–3Ti–0.15C grain refiners have been in use for some time in several alloy systems. Much of the work reported on this alloy, however, has been from DC casting while performance data in strip casting is not available. In the present work, a commercial Al–3Ti–0.15C grain refiner was employed in the twin-roll casting of AA8111 foilstock. Its grain refining efficiency was compared with that of the Al–5Ti–0.2B master alloy, the standard grain refiner in aluminium industry for the manufacture of aluminium foil products.     

Al-B中间合金对用电解低钛铝制备的Al-Mg-Si变形合金的晶粒细化作用

研究了Al—B中间合金对用电解低钛铝合金制备的Al-Mg-Si变形合金的晶粒细化作用。结果表明，按硼钛质量比1：5的比例加入Al-B中间合金，可获得理想的晶粒细化效果。研究结果扩大了Al-B中间合金作为晶粒细化剂的使用范围，也为Al-Mg—Si变形合金的制备与晶粒细化处理提供了一条新的途径。     

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。     

微量Si、Mg元素对细化剂作用效果的影响

研究了6063合金中的微量Si、Mg元素对Al-Ti-C中间合金细化效果的影响,并探讨了其影响机理。结果表明：微量的Si、Mg元素均能促进Al-Ti-C中间合金对6063铝合金的细化作用,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6063铝合金中同时存在微量的Si、Mg元素时,Al-Ti-C的细化效果会更加显著。