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。     

ECAP变形Al-5Ti中间合金细化纯铝研究

对Al-5Ti中间合金在室温下进行3道次等通道挤压变形(Equal Channel Angular Pressing,ECAP),将ECAP变形前后的Al-5Ti中间合金添加到纯铝中研究其对纯铝的细化效果。结果表明:TiAl3相由粗大(~270μm)的板条状破碎成细小(~13μm)的颗粒状且分布均匀。随着Ti含量的增加,纯铝晶粒尺寸逐渐减小,当Ti含量达到0.03%以后,晶粒尺寸变化减缓。ECAP变形后能得到的最小晶粒尺寸几乎不变,但形核潜质得到了明显提高。找出了变形前后晶粒尺寸与生长限制因子之间的关系。     

Al-Ti-C晶粒细化剂对工业纯铝的晶粒细化

采用自制的Al-Ti-C晶粒细化剂，检验了Al-Ti-C晶粒细化剂对工业纯铝的晶粒细化能力，研究了Al-Ti-C的含碳量、添加量、保温时间、浇注温度等对工业纯铝晶粒细化效果的影响。结果表明，对于工业纯铝添加质量分数为0.2％的Al-5.14Ti-0.3C晶粒细化剂，在725℃的铸造温度下保温2.5min，所得的铸锭晶粒细化效果最好。     

三种中间合金对纯铝晶粒细化作用的对比研究

采用光学显微镜和X射线衍射仪检测分析了Al-5Ti-1B、Al-10Ti和Al-4B三种中间合金的显微组织,并使用这三种合金对纯铝进行了细化实验.结果表明,Al-5Ti-1B中间合金由TiAl3、TiB2和α-Al基体三相组成,Al-10Ti中间合金由TiAl3和α-Al基体两相组成,TiAl3相尺寸不均匀,Al-4B中间合金由AlB2和α-Al基体两相组成.Al-5Ti-1B和Al-10Ti中间合金对于纯铝具有良好的细化作用,Al-4B中间合金对于纯铝几乎无细化效果.TiAl3相时于铝晶粒具有显著的细化作用,在Ti的基础上引入B元素可进一步增强细化作用.     

新型Al-Ti-B-RE中间合金细化工业纯铝的研究

采用颗粒纯钛法制备新型的Al-Ti-B-RE中间合金,为提高铝制品的质量和降低成本,在稀释熔融状态下对工业纯铝进行细化处理。借助于扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)等手段对其晶粒细化效果进行分析对比。细化实验表明,稀释后Al-Ti-B-RE中间合金在较短的时间内就具有较好的晶粒细化效果,要优于的AlTiB中间合金。     

经ECAP变形的Al-5Ti-1B中间合金对纯铝细化效果的影响

对Al-5Ti-1B中间合金进行等通道挤压变形(ECAP),研究了Al-5Ti-1B中间合金经ECAP变形前后对纯铝晶粒的细化效果,分析了Ti添加量及晶粒生长限制因子对纯铝细化效果的影响。结果表明,随着Ti含量的增加,形核质点增多,纯铝晶粒由约1 220μm细化到70μm左右。ECAP变形明显提高了Al-5Ti-1B中间合金的细化效果,建立了晶粒尺寸与晶粒生长限制因子的关系。     

Al-Ti-C对纯铝晶粒细化效果的研究

添加本院研制的Al Ti C中间合金,通过对细化条件的调整和控制,使工业纯铝的平均晶粒度降低到96μm,且时间延长到2h后平均晶粒度仍在110μm左右。表明本院研制的Al Ti C中间合金具有优异且稳定的细化作用。     

中间合金铝晶粒细化剂Al-Ti-B-RE的研究

采用普通熔铸法制备Al-Ti-B-RE中间合金细化剂,并就稀土元素、保温温度、过热温度对合金组织及细化效果的影响进行研究。结果表明:稀土元素对TiAl晶粒大小、形貌及分布影响明显,增大了铝熔体与TiB2之间的湿润角,提高细化效果,而静置温度和过热温度的影响较小。     

Al-10%Mg中间合金细化Al-5%Fe合金的研究

通过改变Al-10%Mg中间合金晶粒细化剂加入量和熔体保温时间,研究了过共晶Al-5%Fe合金微观组织形态及力学性能.试验表明,在过共晶Al-5%Fe合金中加入Al-10%Mg中间合金细化剂,当加入量为1.2%、保温时间为90 min时,细化效果仍较好,Al-5%Fe合金中初生Al3Fe相由粗大板条状变为花朵状和颗粒状,尺寸明显减小,材料的强度和塑性明显提高.     

Al-Ti-B和Al-5%Sr中间合金对轮毂铝合金的晶粒细化和变质作用

采用不同处理状态的Al Ti B中间合金和Al 5 %Sr中间合金 ,对轮毂铝合金Al 7%Si 0 35 %Mg进行晶粒细化和变质处理。在Instron 85 0 2 - 3411型液压伺服疲劳试验机上测试被处理合金的抗拉强度和伸长率。结果表明 :Al Ti B中间合金可有效地细化Al 7%Si 0 35 %Mg合金 ,加入 0 0 6 %Ti即可使合金获得良好的细化效果 ;Al 5 %Sr中间合金可有效地对Al 7%Si 0 35 %Mg合金进行变质 ,加入 0 0 2 %Sr即可使合金获得良好的变质效果 ;快速凝固和热变形处理可有效地改善Al Ti B的晶粒细化效果和Al 5 %Sr的变质效果 ,在获得相同的晶粒细化和变质程度的情况下 ,使Al Ti B和Al 5 %Sr中间合金的加入量减少约 5 0 % ,并使Al 7%Si 0 35 %Mg合金的力学性能有所提高     

Al-5Ti-1B合金线对纯铝的晶粒细化作用

采用电磁搅拌连续铸挤Al-5Ti-1B合金线对纯铝进行细化试验,研究了熔体静置时间、合金线添加量以及添加温度对晶粒细化效果的影响。结果表明,熔体静置时间为5min时,合金线的细化效果较好,静置时间在120min之内,细化效果未出现明显衰退现象;随着合金线添加量的增加,细化后纯铝的晶粒尺寸逐渐减小;细化温度为700～730℃时,Al-5Ti-1B合金线具有较好的细化效果,温度为690℃时,晶粒局部粗大,温度为740℃时,细化后纯铝晶粒尺寸较大。     

Si对Al-Ti-B、Al-Ti-C中间合金细化铝晶粒效果的影响

试验研究了Si元素对Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C两种铝用中间合金晶粒细化效果的影响,分析了Si元素影响两种中间合金晶粒细化效果的机制。结果表明,对Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C,晶粒细化效果达到最优的Si质量分数分别为2.0%和1.0%。对这两种中间合金,微量Si元素不会影响铝熔体中形核基底的活性;Si元素通过过冷度因子、生长限制因子、离异共晶相、熔体过热度等因素影响细化过程中晶粒的形核与生长,其中离异共晶相是影响中间合金晶粒细化效果的主要因素。     

Mn对Al-Ti-B、Al-Ti-C中间合金细化铝晶粒效果的影响

试验研究了Mn元素对Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C两种铝用中间合金晶粒细化效果的影响,分析了Mn元素影响两种中间合金晶粒细化效果的机制。结果表明,总体来讲,Mn对Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C的晶粒细化效果有不同程度的破坏作用。微量Mn元素不会影响铝熔体中形核基底的活性,Mn元素加入铝熔体后的生长限制因子很小,不能有效阻止小尺寸晶粒的长大和相互融合,添加Mn元素所导致的熔体过热对晶粒细化的破坏作用占主导地位,最终导致中间合金的晶粒细化效果被削弱。     

Mg对Al-Ti-B、Al-Ti-C中间合金细化铝晶粒效果的影响

试验研究了Mg对Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C两种中间合金细化铝晶粒效果的影响,分析了Mg影响两种中间合金细化铝晶粒行为的机制。结果表明,在w(Mg)=1%～7%的范围内,镁含量的增加,对两种中间合金细化铝晶粒的促进作用不显著,但对晶粒形貌有显著的影响;晶粒形貌取决于所用中间合金的种类和Mg添加量大小,相同镁含量时,用Al-5Ti-1B细化比用Al-5Ti-0.2C细化后晶粒的树枝化程度小;细化所用的中间合金相同时,随着镁含量的增加,细化晶粒的树枝化程度增大。     

超声波处理对工业纯铝晶粒细化的影响

试验研究了超声波处理时问和功率对工业纯铝晶粒细化程度的影响。结果表明,随着超声波处理时间的延长,工业纯铝的晶粒细化;随着超声波处理功率的增加,晶粒细化,但是细化程度逐渐减弱,超声波功率与晶粒细化作用之间有一阈值。     

添加助熔剂提高VC细化剂对工业纯铝晶粒的细化效果

试验研究了如何将VC细化剂粉末充分、快速加入铝液中细化铝晶粒。结果表明,通过添加助熔剂的方法能让VC细化剂粉末充分、快速地进入铝液中;将氟铝酸钾和铝粉混合粉末与VC粉末或者铝粉、钛粉和氟铝酸钾混合粉末与VC粉末一起压制成预制块,将其预制块分别加入铝熔体,都能使VC更好的分散于铝液中,作为形核的异质核心,达到细化铝晶粒的目的。     

Al-Ti-C中间合金对纯镁的细化效果研究

采用不同Ti／C比制备Al-Ti-C中间合金晶粒细化剂，检验其对纯镁的细化效果，并通过光学显微镜（OM）等手段研究了不同相组成的中间合金对纯镁的细化效果的影响。结果表明：Ti／C比分别为8、4、3和2时，Al-Ti-C中间舍金的相组成不同，其中Ti／C比小于4时，相组成为TiC，Al4C3和α-Al基体；含有Al4C3的中间舍金对α-Mg晶粒的细化效果优异，添加量为0．4％的Al-Ti-C对纯镁的细化效果明显；在其它工艺条件不变的前提下，纯镁的最佳细化参数为Ti／C比3，添加量0．6％。     

AlTiB中间合金中TiB_2相对铝晶粒细化的影响

针对三种不同的AlTiB细化剂中的TiB2含量和分布进行分析,探究TiB2相对细化效果的影响。结果表明:AlTiB中随TiB2含量的增加,其对工业纯铝晶粒的细化效果显著提升。TiB2的分布对细化效果有明显影响:团聚分布的TiB2有趋于远离TiAl3相的特征,细化效果较差且易衰退;非团聚分布的TiB2颗粒间相对独立,分布均匀,细化效果较好且更持久。     

新型中间合金铝晶粒细化剂Al-Ti-B-RE的研制

研究了采用熔铸法制备Al-Ti-B-RE中间合金时,稀土、过热温度、静置温度等因素对中间合金制备的影响;并通过对中间合金组织的对比和细化试验,对Al-Ti-B-RE中间合金的性能进行了评定.结果表明:稀土的加入无论是对细化剂组织还是对细化结果影响是最大的,过热温度和静置温度的影响则较小.