铝热还原法制备Al-Ti中间合金

在温度为1150～1300℃的冰晶石熔体中,以TiO2为原料、Al为还原剂,制得了含Ti为7.83%～11.80%(质量百分数)的Al-Ti中间合金。讨论了温度、Al2O3加入量及搅拌等参数对Al-Ti合金中Ti含量的影响。研究发现,在石墨坩埚内还原的Al-Ti中间合金,Ti主要以TiAl3和TiC的形式存在;冰晶石熔体中TiO2的添加量相对于金属Al过剩时,会产生爬壁现象。     

在铝电解槽中生产Al-Ti合金

一、引言当铝合金中含有少量钛时,可明显地改善铝合金的加工性能,增加强度,提高耐磨性和导热性,减少膨胀系数,并有较好的铸造性能。所以,铝-钛合金作为铝合金的一种晶粒细化剂愈来愈受到人们的广泛重视,成为一种理     

在电解槽中制取铝的中间合金

制取铝的中间合金最普遍的方法是炉子法,这种方法主要是把铝锭与合金组分在炉子中熔融,并以铝还原其中的化合物。但这种方法不能经常保证制取的中间合金达到要求的     

Al-Ti5-B中间合金制备中加Zr对其细化能力的影响

在以K2TiF6、KBF4和工业纯铝为原料制备Al-Ti5-B中间合金过程中加入微量Zr,对比分析了不加Zr、锆加入量为0.1%和0.2%时的Al-Ti5-B中间合金对工业纯铝的细化效果;同时选用了2种加入方式,即在氟盐加入前和加入后分别加入Zr.结果表明,在Al-Ti5-B中间合金制备过程中加入Zr有利于提高其细化作用,特别是在K2TiF6和KBF4加入之前加入Zr时;而Zr加入量不同对改善细化效果不明显.     

Al-Mg-Sc中间合金的制备

在非真空条件下用氟化物熔盐体系镁 (铝 )热还原法制备了Al Mg Sc中间合金 ,讨论了金属还原剂的选择及还原温度、时间等工艺条件对钪收率的影响 ,并研究制定了氧化钪固相氟化制备氟化钪熔盐工艺。采用Al Mg合金熔体为还原剂经二次还原后钪收率 >80 %,制备的Al Mg Sc中间合金铸锭中钪含量 >1.9%,最佳的还原反应温度为 110 0K ,还原时间 40min .。氟化钪还原产生的初生态钪与铝作用形成稳定的Al3 Sc化合物 ,促进了还原的进行 ,使钪收率得到了大幅度提高。     

Al-Ti、Al-Ti-C中间合金对AZ91D镁合金组织和性能的影响

研究了Al-5Ti、Al-5Ti-0．25C和Al-8Ti-2C中间合金对AZ91D镁合金的组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,添加Al-5Ti中间合金使晶粒粗化,而添加Al-5Ti-0．25C和Al-8Ti-2C中间合金使晶粒细化,Al-8Ti-2C中间舍金的细化效果明显且细化后组织细小均匀;添加Al-5Ti中间合金使合金的力学性能降低,而添加Al-5Ti-0．25C和Al-8Ti-2C中间合金均使合金的拉伸强度和伸长率得到了提高;添加Al-5Ti、Al-5Ti-0．25C和Al-8Ti-2C中间合金均使合金的耐腐蚀性能得到了改善。对于AZ91D合金而言,Al-8Ti-2C中间合金是一种良好的晶粒细化剂。     

Al-Ti—C—Y中间合金对AM50镁合金组织和力学性能的影响

采用自蔓延 熔铸法制备了Al-Ti-C-Y中间合金,并利用各种测试方法研究了Al-Ti-C-Y中间合金对AM50合金的显微组织和力学性能的影响.结果表明:Al-Ti-C-Y中间合金的主要相组成为TiAl3,TiC,AlY3和α-Al,对AM50镁合金具有明显的细化效果.中间合金添加量为1.0%时,细化效果最佳,α-Mg枝晶明显碎化,平均晶粒尺寸由原来的约500μm降低到约240μm,冲击韧度达到峰值25.17 Jcm-2,比原AM50镁合金的冲击韧度提高了17.1%.     

电解Al-Ti合金中溶质的沉降与浓缩

电解低钛铝合金在固相线以上温度保温时液相中会析出富Ti的TiAl3相,TiAl3相在重力铸造时发生沉降,在离心铸造时会富集于铸锭两端,能够浓缩合金中的Ti元素。研究了不同时间对重力沉降和不同转速对离心铸造所得合金钛含量和组织的影响。结果表明,实验条件下TiAl3相形态为10~50μm的板条状;在重力沉降条件下,浓缩合金钛含量达到4wt%;在离心铸造条件下,相对离心力达到82g(g为重力加速度)时,浓缩合金钛含量达到7.3wt%。     

制备Al-Ti-B中间合金熔体反应机理的研究

研究了纯钛颗粒法制备Al—Ti—B中间合金的反应机制，探讨了3种加料方式下熔体反应的热力学机理。试验表明：在充分反应的情况下，3种加料方式制备Al—Ti—B中间合金的相结构相同；在先加KBF。的情况下，熔体中将出现AlB2相，不过在有溶解钛的条件下，经充分反应其将会最终转换为TiB2相；混合加料形成第二相（TiAl3，TiB2）最为直接。     

铝热反应制备Al-Ti-C中间合金的研究

铝热反应是工业生产实践中制备Ａｌ－Ｔｉ及Ａｌ－Ｔｉ系中间合金的重要理论基础。本文利用Ｘ射线衍射相分析、扫描电镜（ＳＥＭＥ）、能谱（ＥＤＳ）分析以及化学分析等方法对铝热反应法制备了Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ中间合金的过程进行了研究,结果表明反应初期非常剧烈,后期达到平衡。铝热反应由３个具体的反应构成。反应初期,生成了ＴｉＡｌ３,并出现了ＴｉＣ以及亚稳态的ＴｉＡｌ９相;反应后期ＴｉＡｌ９相消失,出现了少量Ａｌ４Ｃ     

氟盐法制备Al-Ti-B中间合金的研究

介绍了一种采用氟盐与铝液在高温下反应,制取Al5Ti1B中间合金细化剂的方法。从Ti、B的回收率、反应生成物以及微观组织的角度,对加料工艺、作用时间、搅拌强度等工艺因素做了分析。另外,对制取产品的细化效果进行研究。结果表明,在Ti加入量为0.05%~0.10%之间细化效果最好,该合金细化有效时间约为6 h。还在Al-Ti-B基础上引入稀土元素制取Al-Ti-B-RE中间合金细化剂,可进一步提高细化效果和长效性。     

熔铸法制备Al-Ti-B中间合金的研究

采用纯钛颗粒熔铸Al-Ti-B中间合金.通过正交试验及单项试验,探讨加料时Al熔体过热温度,加料次序,反应时间,静置时间,浇注温度等工艺参数对合金中第二相的形态大小及分布的影响.结果表明:熔体过热温度为主要因素,其他参数为一般因素;通过优化获得一组最佳工艺参数;混合加料有利于提高B的吸收率;熔体过热温度及浇注温度的不同将较大程度的影响Al-Ti-B中间合金中TiAl3及TiB2的形态大小及分布.     

氯化物熔体中镱铜中间合金的形成和电解制备

利用线性扫描伏安法研究了Ｙｂ（Ⅲ）在等摩尔ＮａＣｌＫＣｌ熔体中Ｃｕ电极上还原的电化学行为及扩散系数。结果表明：Ｙｂ（Ⅲ）第一步可逆还原为Ｙｂ（Ⅱ）,Ｙｂ（Ⅱ）进一步还原并与Ｃｕ形成合金：Ｙｂ３＋＋ｅ＝Ｙｂ２＋,Ｙｂ２＋＋２ｅ＋ｎＣｕ＝ＹｂＣｕｎ。测定了Ｙｂ（Ⅲ）和Ｙｂ（Ⅱ）在９７３ＫＮａＣｌＫＣｌ熔体中的扩散系数分别为１．５×１０－５和１．０×１０－５ｃｍ２·ｓ－１。用自耗阴极法在１１２３Ｋ,阴极电流密度２０Ａ·ｃｍ－２,ＫＣｌＹｂＣｌ３（３０％）熔体中制取了ＹｂＣｕ合金     

用ICP-AES法快速测定Al-Ti中间合金和AlTiB晶粒细化剂中的Ti含量

建立了一种快速测定Al-Ti中间合金、AlTiB晶粒细化剂中Ti元素含量的分析方法。采用铝基体进行匹配,通过与分光光度法进行对比试验。结果表明,本方法可以达到快速测定Ti含量的目的。两种方法的绝对误差和相对误差均在允差范围内。     

电弧高温制备Al-Ti-C中间合金

研究了新型Al-Ti-C中间合金的制备方法。电弧高温能使Al与C更好地熔合,解决了Al与C润湿性差的问题。利用SEM、XRD、EDS对制备的Al-Ti-C中间合金进行分析。结果表明,电弧高温下制备的Al-Ti-C中间合金由Al、TiAl_3和TiC组成。经过HF酸处理的石墨、钛粉在电流为75A,铝液温度为800℃条件下与纯铝反应,制备出效果最好的AlTi-C中间合金。     

氯化物熔体中电解制备Dy—Cu中间合金的研究

用循环伏安法、恒电位电解断电后的电极电位－时间曲线、电位阶跃法和Ｘ射线衍射法研究了Ｃｕ电极在ＮａＣｌ－ＫＣｌ－ＤｙＣｌ３熔体中的电化学行为，获知Ｄｙ在Ｃｕ电极上的还原过程是首先生成Ｄｙ－Ｃｕ合金，然后才析出纯金属Ｄｙ．测得Ｄｙ－Ｃｕ合金在１０７３Ｋ的标准生成自由能；在１０２３－１１４３Ｋ范围内，Ｄｙ原子在Ｄｙ－Ｃｕ合金相中的扩散系数与温度的关系式为ｌｎＤ＝－６７．１×１０３／ＲＴ－１５．８，其扩散活化能为６７．１ｋＪ·ｍｏｌ－１．用自耗阴极法制取了Ｄｙ－Ｃｕ中间合金并对其工艺条件进行了探讨。电解制取了含Ｄｙ高达９２％（质量分数）的Ｄｙ－Ｃｕ中间合金，其组成为ＤｙＣｕ和Ｄｙ，电流效率可达８０％．     

氯化物熔体中电解制备Dy－Cu中间合金的研究

用循环伏安法、恒电位电解断电后的电极电位－时间曲线、电位阶跃法和Ｘ射线衍射法研究了Ｃｕ电极在ＮａＣｌ－ＫＣｌ－ＤｙＣｌ３熔体中的电化学行为，获知Ｄｙ在Ｃｕ电极上的还原过程是首先生成Ｄｙ－Ｃｕ合金，然后才析出纯金属Ｄｙ．测得Ｄｙ－Ｃｕ合金在１０７３Ｋ的标准生成自由能；在１０２３－１１４３Ｋ范围内，Ｄｙ原子在Ｄｙ－Ｃｕ合金相中的扩散系数与温度的关系式为ｌｎＤ＝－６７．１×１０３／ＲＴ－１５．８，其扩散活化能为６７．１ｋＪ·ｍｏｌ－１．用自耗阴极法制取了Ｄｙ－Ｃｕ中间合金并对其工艺条件进行了探讨。电解制取了含Ｄｙ高达９２％（质量分数）的Ｄｙ－Ｃｕ中间合金，其组成为ＤｙＣｕ和Ｄｙ，电流效率可达８０％．     

Al-Ti-B-Cu-P中间合金的制备及其变质效果研究

采用氟盐法和对掺法相结合的工艺成功制备了Al-Ti-B-Cu-P中间合金,并通过XRD、金相显微镜和扫描电镜等分析测试手段对其进行表征。结果表明,Al-Ti-B-Cu-P中间合金中含有Al_3Ti、Al_2Cu、TiB_2和AlP相,Al_3Ti相为长针状,Al P为点块状。对Al-20Si变质效果表明,Al-Ti-B-Cu-P中间合金对过共晶铝硅合金具有良好的变质效果。     

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.     

熔配法制备新型Al-Ti-B-RE中间合金的研究

采用熔配法制备新型的铝晶粒细化剂—Al-Ti-B-RE中间合金,在铝熔体中同时加入钛粉、氟硼酸钾和稀土元素,该工艺具有生产的产品质量稳定、生产效率高、能耗低等特点。通过试验,用熔配法制备Al-Ti-B-RE中间合金的关键性工艺参数为:熔体在800℃～850℃静置30 min,多次强力搅拌。利用X射线衍射、电镜(SEM)等分析技术分析研究了Al-Ti-B-RE中间合金的组织,第二相粒子分布均匀、无偏析。证明选用的参数是可行性的、合理性的。