Al-Ti-B合金昌粒细化剂及细化机理的发展与现状

晶粒细化是提高材料强度和塑性,改善铸件质量的重要途径之一,其成功的关键在于形成高效、稳定、价廉的细化剂产品。在介绍Al-Ti-B合金晶粒细化剂的应用现状及生产方法的基础上,分析了晶粒细化剂的细化机理,明确了目前尚存在的问题,指出了今后的发展方向。     

Al-Ti-B晶粒细化剂的研究进展

综述了Al-Ti-B中间合金的制备方法及组织特征。分析了氟盐反应制备法的缺点,改进制备工艺和优化合金成分是改善Al-Ti-B中间合金组织形态并提高其细化性能的重要途径。探索超声场等外场作用下Al-Ti-B中间合金的制备工艺,以及开发新型Al-Ti-B-RE晶粒细化剂是Al-Ti-B中间合金的主要发展方向。     

铝合金用晶粒细化剂的探讨

综述用于铝合金晶粒细化的中间合金研究应用现状及细化机理，并就其发展历史、分类和生产方法进行介绍。结果表明：在铝熔体中添加细化剂是晶粒细化最简便有效的方法，对已开发的细化荆应加强细化机理及稳定性研究，提高细化效果和能力，并指出了铝合金晶粒细化剂的发展方向。     

用于铝合金晶粒细化的中间合金研究

晶粒细化是提高合金质量的重要途径之一，综述了用于铝合金晶粒细化的中间合金研究与应用进展，同时就其发展历史、分类和生产方法进行介绍，最后指明了铝合金晶粒细化剂的发展方向。     

Al-Ti-C中间合金对Mg-Al合金的晶粒细化作用

制备了一种用于Mg-Al合金晶粒细化的Al-Ti-C中间合金。发现该Al-Ti-C中间合金可以有效地细化镁合金的晶粒，细化后的AZ61合金的抗腐蚀性能大大提高。分析认为，Al-Ti-C中间合金中起晶粒细化作用的是Al4C3和TiC的复合相。     

新一代铝合金晶粒细化剂Al-Ti-C

综述了新一代铝合金晶粒细化剂Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ的理论研究情况。Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ晶粒细化剂克服了Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ的缺陷，其异质形核核心ＴｉＣ比ＴｉＢ２的聚集倾向更小，并对Ｚｒ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｎ等元素“中毒”免疫。在相同添加量时，Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ细化效果优于Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ，已成为取代Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ的新一代晶粒细化剂。     

Al—Ti—B—RE中间合金晶粒细化剂细化效果试验总结

本文总结了使用Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ－ＲＥ中间合金后铸轧板，冷轧板的组织性能及细化效果。     

铝—钛系晶粒细化剂与第三元素

评了在铝－钛中含有第三元素硼，硫，磷等的中间合金，以及它们对铝及其合金细化晶粒的效果。指出铝－钛－硼中间合金仍是迄今为止工业生产中最有效的晶粒细化剂。     

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。     

铝合金晶粒细化剂的发展趋势

综述近些年来铝合金晶粒细化剂的研究与应用状况。对Al-Ti、Al-Ti-B、Al-Ti-C、Al-Ti-C-B、Al-Ti-B-RE等晶粒细化剂进行了比较,并对具有代表性的细化理论如包晶反应、碳化物一硼化物及组织遗传性进行丁分析和讨论。认为添加了具有特殊性质稀土的Al-Ti-C-RE和Al-Ti-C-B-RE的多元合金晶粒细化剂是今后发展的方向。     

高能超声处理对Al-Ti-B中间合金组织和细化效果的影响

在Al-Ti-B中间合金晶粒细化剂的制备和重熔过程中施加高能超声处理,研究了超声处理对中间合金组织和细化效果的影响。结果发现:重熔Al-Ti-B中间合金过程中施加高能超声处理对其微观组织形态和细化效果没有太大影响;混合熔盐反应制备Al-Ti-B中间合金过程中施加超声处理,在超声波的声空化和声流效应协同作用下,可以加速反应的进行,使合金中TiB2粒子的分布更为分散,形成大量细小块状或杆状的TiAl3相,从而提高了细化效果。     

快速凝固处理对Al-Ti-B中间合金组织和细化效果的影响

用单辊甩带法和旋转液体纺绩法分别制备了Al-Ti-B中间合金薄带和细线,研究快速凝固处理对中间合金组织和细化效果的影响。结果发现:采用快速凝固方法处理Al-Ti-B中间合金可提高Ti在!-Al基体中的固溶度,细化TiAl3相和分散TiB2粒子,从而显著提高其细化效果。分别添加0.2%(质量分数)的Al-Ti-B快淬薄带和Al-Ti-B细线处理工业纯铝,可获得粒径约为50～100"m的等轴晶组织。旋转水纺绩法可连续生产线径均匀的线材,比单辊甩带法更具有实用化前景。     

Al-Si-Mg合金的晶粒细化工艺及细化机理研究

通过对Al-5Ti-Mg中间合金细化作用的实验研究发现,Al-Si-Mg合金晶粒尺寸明显减小,合金的力学性能提高,尤其是伸长率,并且具有很好的抗衰退能力。细化作用是由于Al3Ti与稳定的TiB2颗粒共存于熔体中,并且Al3Ti在硼化物的{0001}基面上形成稳定的膜。α-Al的生核发生在Al3Ti膜上。σ-Al仅限于在{0001}晶面上生核,表明决定生核效率的主要因素是{0001}晶面的面积。     

铝合金与镁合金的晶粒细化技术与发展

总结了铝合金和镁合金的晶粒细化机制及其细化方法。目前铝合金用细化剂细化的方法应用最为广泛,由于常用的Al-Ti-B晶粒细化剂存在TiB_2"团聚"等现象,故而又发展了Al-Ti-C、Al-Ti-B-RE和Al-Ti-C-RE晶粒细化剂。细化剂组成元素的多元化已成为今后发展方向。随着计算机技术的发展,基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,在验证和解释晶粒细化机制方面得到了广泛的应用,它可作为真实实验的补充,使被模拟体系的性质和特征更加接近真实情况,因此对应用第一性原理研究合金具有重要的意义。     

镁合金晶粒细化的研究进展

总结了镁合金晶粒细化的现状。主要对目前应用较为广泛的过热处理法、变质处理法、动态晶粒细化、快速凝固法、固态成型工艺法进行了论述,同时阐述了镁合金晶粒细化的机理。     

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-Mg合金晶粒细化及电子机制研究

采用第一原理赝势平面波法，计算了单独添加微量Sc、Zr及复合添加Sc、Zr后Al-Mg体系的能量与电子结构。结果显示：与纯Al和Al-Mg比较，Al-Sc、A1-Mg-Sc、Al3-Sc、Al-Zr、Al-Mg-Zr、Al3-Zr、Al-Sc-Zr、Al-Mg-Sc—Zr的负合金形成热与结合能增大，表明这些晶胞在Al-Mg合金体系中易形成且结构稳定；对电子态密度进一步分析发现，与单独添加Sc或Zr相比，复合添加Sc、Zr时，晶体在费米能级附近的低能区有更多的成键电子；复合添加Sc和Zr，合金体系结晶凝固时，有更多的晶粒提供非均匀形核作用的场所，因而晶粒细化的效果明显好于单独添加Sc或Zr。     

镁合金晶粒细化的研究现状及发展

阐述镁合金晶粒细化的研究现状,对合金化、大应变量机械形变、半固态成形、挤压铸造、快速凝固粉末冶金等晶粒细化手段进行分析,指出现阶段存在的问题和今后的工作方向.     

铝晶粒细化机制的研究进展

系统论述了铝工业中常用的Al-Ti、Al-B、Al-Ti-B(Ti/B＞2.22)、Al-Ti-B(Ti/B＜2.22)、Al-Ti-C等5大系列细化剂的细化机制,包括包晶理论、共晶理论、三元包晶理论、三元共晶理论、"碳化物-硼化物粒子"理论、"TiC粒子团"理论、包晶"残骸"(hulk)理论、超形核(Hypernucleation)理论、双重形核机制("duplex" nucleation mechanism)和复杂共晶机制等,分析了各种机制的科学性和局限性.