Al-Ti熔体中C粉末的超声悬浮与TiC反应

设计了一种电致伸缩式单轴超声悬浮反应系统，在Al-Ti熔体中形成超声驻波，使C粉末悬浮在合金熔体中进行TiC合成反应，以制备Al-3Ti-0．15C晶粒细化剂。通过组织观察和声压分析，研究了C粉末的悬浮情况、合金的组织形态及其形成机制。结果表明：只有在声辐射功率较小的时候，超声波在辐射块与反射板间的熔体中形成声压节点，在声压梯度作用下，使C和TiAl3能稳定地悬浮在声压节点处，而声功率较大时，驻波的二次谐波增加，声压节点消失，C粉末的稳定性破坏；C粉末的反应过程为：超声的空化效应使TiAl3溶解形成活性Ti，并通过Ti、C发生合成反应形成TiC相，同时，对TiC粒子具有热激活作用。     

Al—Ti—C—B中间合金细化剂的研究

研究了新近开发的Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ－Ｂ中间合金细化剂，检查了其显微组织及细化工业纯铝及含Ｚｒ铝合金的性能，并与Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中间合金细化剂进行了对比。结果表明，Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ－Ｂ中间合金细化剂含有Ａｌ３Ｔｉ、ＴｉＢ２和ＴｉＣ三种第二相，经小弥散分布的多相粒子团，其细化工业纯铝晶粒的能力明显优于Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中间合金细化剂，并克服了Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中间合金细化易被Ｚｒ原子毒化的弱点，分析认为Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ     

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。     

石墨表面状态及加入方式对制备Al-Ti-C晶粒细化剂的影响

采用不同表面状态的石墨粉和以不同方式加入到Al-Ti合金的方法来制备Al-Ti-C晶粒细化剂。采用金相显微镜观察了Al-Ti-C合金的微观组织，采用Leco装置检测了Al-Ti-C合金中的碳含量。结果表明，在制备Al-Ti-C合金过程中,石墨表面经预处理后可以提高石墨收得率，在石墨粉中掺入铝粉及添加剂R能急剧提高石墨的收得率。     

铝晶粒细化机理研究的进展（1）

列举了已有的几种铝晶粒细胞理论（包晶反应理论，碳化物－硼化物粒子理论，相图与粒子重合理论和晶体分离理论）介绍了几种最新的实验研究：（１）采用专门开发的技术向熔体中加入纯ＴｉＢ２粒子的模拟试验；（２）采用ＬＩＭＣＡ（液体金属纯净度分析仪）在线取样，监测粒子的分布与保持时间；（３）在Ａｌ８５Ｙ８Ｎｉ５Ｃｏ２（ａｔ％）金属玻璃基体中加入Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ合金和过剩Ｔｉ以获得成核剂粒子，这些实验研究证明，Ｔｉ     

微量TiC、TiB2引起铝熔体粘度的突变现象

研究了TiC、TiB2两种钛化物对纯铝及亚共晶Al 6 5%Si合金熔体粘度的影响。结果表明,加入少量Al 5Ti 1B或Al 3Ti 0 15C中间合金的铝熔体,其粘度大幅度增加。如在工业纯铝中加入0 3%的Al 5Ti 1B后,其粘度增加了31 83%;在Al 6 5%Si合金熔体中加入0 5%的Al 3Ti 0 15C后,其粘度增加了59 51%。因此,熔体中引入固相粒子是引起熔体粘度增加的原因之一,并在此基础上进行了机理探讨。     

AlTiC中间合金对AlMg10合金的晶粒细化行为

研究了自制的Al-5Ti-0.25C中间合金对AlMg10合金的细化效应.结果表明,Al-5Ti-0.25C中间合金对AlMg10合金有良好的细化效果.当加入中间合金的质量分数达到0.2%,在670℃的浇注温度下保温5 min时,AlMg10合金平均晶粒尺寸由650μm变为71μm,综合细化效果达到最好.     

温度对制备Al-Ti-C晶粒细化剂的影响

采用石墨粉加入到Al-Ti合金中的方法来制备Al-Ti-C晶粒细化剂。采用扫描电镜和透射电镜观察了Al-Ti-C合金的微观形貌，采用X射线衍射装置检测了Al-Ti-C合金中的相组成。结果表明，在制备Al-Ti-C合金过程中，温度低于1273K先生成TiC粒子，随着保温时间的延长TiC转变成为Al4C3;但温度升高到1573K以上时,Al4C3会分解重生成TiC.     

添加微量TiC对制备细晶粒钨合金组织的影响

以纳米级Ti C和商用W粉为原料,采用放电等离子烧结法制备细晶粒钨合金,研究了Ti C粉末的添加量对细晶钨合金组织的影响。结果表明,引入的Ti C弥散分布于钨晶界上,阻碍了烧结过程中W颗粒的聚集长大,起到细化钨晶粒的作用。随Ti C含量提高,该种细化作用越明显,且密度也有所增加;当Ti C添加量为0.5wt%时,获得了致密度高达97%,而晶粒尺寸仅为5μm的细晶粒钨合金。     

Al-Ti-B合金晶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.     

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—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。     

In Situ TiC/FeCrNiCu High-Entropy Alloy Matrix Composites: Reaction Mechanism,Microstructure and Mechanical Properties

In situ TiC particles-reinforced FeCrNiCu high-entropy alloy matrix composites were prepared by vacuum induction melting method.The reaction mechanisms of the mixed powder(Ti,Cu and C) were analyzed,and the mechanical properties of resultant composites were determined.Cu_4Tiwere formed in the reaction of Cu and Ti when the temperature rose to 1160 K.With the temperature further increased to 1182 K,newly formed Cu_4Tireacted with C to give rise to TiC particles as reinforcement agents.The apparent activation energy for these two reactions was calculated to be 578.7 kJ/mol and 1443.2 kJ/mol,respectively.The hardness,tensile yield strength and ultimate tensile strength of the 15 vol% TiC/FeCrNiCu composite are 797.3 HV,605.1 MPa and 769.2 MPa,respectively,representing an increase by 126.9%,65.9% and 36.0% as compared to the FeCrNiCu high-entropy base alloy at room temperature.However,the elongation-to-failure is reduced from 21.5 to 6.1 %with the formation of TiC particles.It was revealed that Orowan mechanism,dislocation strengthening and load-bearing effect are key factors responsible for a marked increase in the hardness and strength of the high-entropy alloy matrix composites.     

表面微织构化石墨涂层对铝合金表面的协同减摩机理研究

目的 研究微织构和固体润滑涂层对铝合金表面减摩、抗磨性能的协同作用效果,为铝合金内燃机活塞外圆表面的减摩、抗磨设计提供参考。方法 采用脉冲Nd:YAG激光器在试件表面加工出具有规则形貌的正方形凹坑阵列,利用热喷涂工艺在微织构化基体表面喷覆固体石墨涂层,在乏油条件下,利用HSR-2M型高速往复摩擦磨损试验机进行摩擦磨损实验,采用扫描电子显微镜和超景深显微系统对试样磨损表面进行了分析,研究微织构几何参数、相对滑动速度、涂层特性对摩擦副表面减摩、抗磨作用的协同机理及影响规律。结果 在乏油润滑条件下,仅覆盖石墨涂层的摩擦副表面,摩擦系数较光滑表面降低了44%。经微织构修饰的摩擦副表面,其摩擦系数明显小于光滑表面,其中微织构所占面密度为8.2%时摩擦系数最低,相对于光滑表面降低了67.4%。当在微织构和石墨涂层的协同作用下,摩擦系数进一步降低至0.07,且铝合金基底表面未见明显磨损,此外较高的滑动速度有利于摩擦系数的进一步降低。结论 微织构和石墨涂层的协同作用下,能有效改善乏油工况下铝合金表面的摩擦学性能,合理的几何参数可以更有效地发挥减摩和抗磨效果。     

2024铝合金微弧氧化/TiC复合膜的制备及耐磨性能

在含有TiC微粒的硅酸盐体系电解液中对2024铝合金进行微弧氧化处理,制备含有TiC成分的复合陶瓷膜。利用SEM、EDS、XRD观察分析复合陶瓷膜的微观形貌、膜层中主要成分沿截面方向的分布及膜层的相结构,用纳米压痕硬度仪、激光共聚焦显微镜、摩擦磨损试验机测量复合陶瓷膜的硬度、表面粗糙度及摩擦系数。观察磨痕形貌,采用激光共聚焦显微镜测量磨痕体积,评估磨损率。结果表明:与不含TiC微粒的电解液中制备的微弧氧化膜相比,复合陶瓷膜的硬度更高、摩擦系数更小、磨损率更低,复合陶瓷膜的磨损率仅为微弧氧化膜的1/12,耐磨性更好。     

高碳钢与钛丝反应合成TiC/Fe复合材料的组织及耐磨性研究

用钛丝作为增强相加人到高碳钢基体中,通过铸造与热处理的工艺,获得丝状碳化钛增强复合材料.对复合材料的微观组织、摩擦磨损行为进行了系统研究.结果表明,制备得到的TiC硬质相,沿原来钛丝方向分布均匀.尺寸为1～4μm.相对于高碳钢标准试样.该复合材料的耐磨性有了,明显的改善.     

新型高效过共晶铝硅合金变质剂

介绍了一种新型复合变质剂及其变质工艺。这种变质剂具有同时细化初晶硅和共晶硅的作用 ,且长效性好 ;具有纯化和净化铝熔体的功效 ,可大幅度提高合金的力学性能 ,实现绿色生产 ,工艺宽容性好 ,是一种难能可得的廉价变质剂     

原位反应法制备Al-Ti-B-RE晶粒细化剂及其细化效果

以K2TiF6、KBF4、Al-10RE为添加物,采用原位反应法制备了Al-Ti-B-RE中间合金,通过正交法优化出各合金元素的合理配比,即5%Ti、1%B、0.5%RE,Ti元素的吸收率达92.4%。RE元素进入TiAl3相,阻碍其生长,TiAl3相以小块状为主,分布较均匀,增强细化效果。利用该细化剂对A356铝合金进行细化处理,其晶粒尺寸仅为经Al-5Ti-B处理过的晶粒的42.2%,枝晶间距明显缩小。