Y/Al-5Ti-1B复合变质对Al-7Si合金微观组织和力学性能的影响

在传统铸造Al-Si合金中存在的粗大树枝晶α-Al相以及针状共晶Si严重割裂基体,显著降低合金的力学性能。为细化Al-Si合金的组织,提升其力学性能,本文使用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、X射线衍射仪(XRD)以及万能材料试验机,研究了不同添加量Y/Al-5Ti-1B变质剂(Al-5Ti-1B均为2%,稀土Y分别为0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%,质量分数)对Al-7Si合金微观组织和力学性能的影响,并探究了其对Al-7Si合金的变质机理。实验结果表明,当Al-5Ti-1B含量为2%、稀土Y含量为0.4%时,变质效果最佳,共晶Si由粗大针状变为细小颗粒状,长和宽分别减小至2.7和0.8μm,相较于未经变质处理的Al-7Si合金,减小了90.6%和4.7%。合金抗拉强度由原来的168.1 MPa提升至209.1 MPa,增加了24.4%。同时伸长率从6.23%提升至9.62%,增长了54.4%。此外,合金的断裂方式也从脆性断裂转变为韧-脆混合断裂。

稀土Y及Al-5Ti-B细化剂复合添加对A356铝合金组织和力学性能的影响

用Al-20Y变质剂和Al-5Ti-B细化剂处理A356铝合金熔体,研究稀土Y与Al-5Ti-B复合添加对A356铝合金组织和力学性能的影响。结果表明:稀土Y和Al-5Ti-B复合添加能提高形核率、细化α-Al晶粒尺寸和改变共晶硅形貌,共晶硅的形貌由针状和板片状变为短杆状和颗粒状,使铸造铝合金的力学性能提高。添加稀土Y和Al-5Ti-B的A356铸造铝合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为146 MPa、98 MPa和4.0%。

Al-5Ti-1B加入速度对8079合金铸轧铝板坯组织及力学性能的影响

目的优化晶粒细化剂Al-5Ti-1B的加入速度,以改善8079铝合金铸轧板坯质量。方法用电解铝液配料直接铸轧生产8079铝合金铸轧板坯,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和电子万能力学实验机等手段,研究了在晶粒细化剂Al-5Ti-1B加入速度(175、185、195、205 mm/min)不同时铝合金铸轧板坯显微组织和力学性能的变化规律,并对其影响机理进行了探讨。结果随着晶粒细化剂Al-5Ti-1B加入速度的增大,铸轧板坯晶粒尺寸先急剧减小后趋于平缓,其抗拉强度和断后伸长率先增大后减小。当加入速度为175 mm/min时,铸轧板坯晶粒尺寸约为110μm,其抗拉强度和断后伸长率分别为113.0 MPa和22%;当加入速度为185~195 mm/min时,铸轧板坯晶粒细小、分布均匀,尺寸为57~59μm,其抗拉强度不低于134.3MPa,断后伸长率不低于36.0%;当加入速度为205 mm/min时,铸轧板坯晶粒尺寸变化不大,尺寸约为56μm,但在基体组织中开始出现偏析聚集现象,力学性能急剧下降,抗拉强度仅为89.7 MPa,断后伸长率仅为16.7%。能谱检测结果表明,铸轧板坯夹杂缺陷主要由Ti、Al、O、Fe和Si等元素组成,夹杂缺陷的存在破坏了基体组织的连续性。结论当晶粒细化剂Al-5Ti-1B的加入速度为185~195 mm/min时,8079铝合金铸轧板坯具有更优的显微组织和力学性能。

Al-5Ti-1B对超宽幅超薄铝箔铸轧坯料组织晶粒细化效果的研究与应用

研究Al-5Ti-1B对直接采用电解铝液生产超宽幅超薄铝箔铸轧坯料组织的影响,从Al-5Ti-1B质量、添加量、添加温度、变质时间、添加位置等几个方面进行了分析,结果表明:影响铸轧板坯组织晶粒细化效果最关键的是细化剂中,TiAl_(3)呈细小圆块状、尺寸均匀、弥散分布,TiB_(2)为细小颗粒状、弥散分布;合理的添加量、添加温度、变质时间、添加位置是确保铸轧板坯组织获得最佳细化效果的重要手段。

Al-5Ti细化剂和Al-10Sr变质剂对A357合金微观组织和力学性能的影响

研究了Al 5Ti细化剂和Al 10Sr变质剂对A357合金金属型铸造时微观组织和力学性能的影响。结果表明,单独细化晶粒的最佳Ti加入量为0 08%～0 14%,单独变质处理的最佳Sr加入量为0 005%～0 01%。当以单独细化晶粒的最佳Ti量和单独变质处理的最佳Sr量共同加入合金时,合金的力学性能却有所下降。适当增大Sr加入量可克服上述不利影响,并获得更好的效果。

铝晶粒细化剂Al-5Ti-1B合金的晶粒细化机理

分别采用Al-5Ti-1B、Al-10Ti、Al-4B合金和TiB2粉末对纯铝进行细化实验,比较了TiAl3、TiB2和AlB2对纯铝的晶粒细化作用,利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和透射电子显微镜研究了Al-5Ti-1B合金的晶粒细化机理。结果表明,TiAl3是铝晶粒的有效异质形核相,但Al-5Ti-1B合金中的TiAl3因在铝熔体中会熔化而不是铝晶粒的直接形核相。单独的AlB2和TiB2都不是铝晶粒的有效异质形核相,但TiB2通过表面包覆TiAl3后可成为铝晶粒的有效异质形核相。Al-5Ti-1B合金的晶粒细化机理为TiAl3熔解于铝熔体中释放Ti原子,部分Ti原子通过浓度起伏形成TiAl3,TiAl3再与铝熔体发生包晶转变形成α-Al晶粒直接起到晶粒细化作用;部分Ti原子在TiB2表面偏聚形成TiAl3,TiAl3再与铝熔体发生包晶转变形成α-Al晶粒起到晶粒细化作用。

Al-10Sr和Al-5Ti-0.2C对ZL101合金组织的影响

在ZL10 1合金熔体中分别或同时添加不同量的Al 10Sr和Al 5Ti 0 .2C ,保温不同时间 ,利用光学显微镜和电镜扫描 ,研究了Al 10Sr ,Al 5Ti 0 .2C对ZL10 1合金组织的影响规律。试验结果表明 ,向ZL10 1合金中添加质量分数为 0 .5 %的Al 10Sr ,可使共晶Si从粗大的针、片状转变为细小的短纤维状 ,同时促进了α Al枝晶的形核生长 ,晶粒尺寸在 10 0～ 2 5 0 μm之间。若添加质量分数为 0 .2 %的Al 5Ti 0 .2C ,可使初生α Al晶粒成为 40～ 70 μm的等轴晶 ,对共晶Si也有一定的变质作用。当同时加入Al 10Sr和Al 5Ti 0 .2C时 ,α Al枝晶和共晶Si同时得到细化和变质 ,这主要归功于Al 10Sr和Al 5Ti 0 .2C对ZL10 1合金细化变质的交互作用。

Al-5Ti-1B对A357合金晶粒细化作用的研究

采用A l-5Ti-1B中间合金作为细化剂细化A357合金,考察细化剂加入量、保温温度及熔体在不同温度下保温时间对晶粒尺寸的影响,研究了A l-5Ti-1B中间合金对A357合金晶粒细化效果.研究表明:A l-5Ti-1B可明显减小A357合金的晶粒尺寸,并且在较长的时间内保持良好的细化效果;熔体长时间静置后易出现(钛)偏析,底部Ti含量比顶部要高,致使铸件整体细化效果大大降低;定期对熔体进行搅拌可有效消除偏析.

Al-5Ti-1B晶粒细化剂添加量和细化时间对铝合金细化效果的影响

通过Al-5Ti-1B晶粒细化剂的添加量和细化时间试验,分析了其不同添加量及不同细化时间对A356铝合金金相组织的影响。最后得出了较合适A356铝合金金相组织的Al-5Ti-1B晶粒细化剂添加量和细化时间。

Mn和Sn对Sr变质、Al-5Ti-B晶粒细化Al-7Si-Mg合金显微组织的影响（英文）

研究Mn与Sn对Sr变质、Al-5Ti-B晶粒细化Al-7Si-Mg合金显微组织的影响。结果表明,合金添加高含量Sr后具有柱状树枝晶结构,Al-5Ti-B晶粒细化剂发生了毒化现象:TiB_2颗粒偏聚在共晶Si区域,并发现Sr金属间化合物在TiB_2颗粒上分布。讨论了Sr毒化现象的机理。此外,添加Mn元素会使合金的富铁相结构从β-Al_5FeSi向α-Al(Mn,Fe)Si转变。随着Mn含量的增加,α-Al(Mn,Fe)Si相从树枝状转变为树枝状分布的小棒状,最终转变为汉字状结构。透射电镜(TEM)观察显示,Mg相对于Si更倾向于与Sn反应,Mg_2Sn在Si/Si界面或Al/Si界面上析出。

Al-5Ti-B及RE对挤压铸造7075铝合金传动空心轴组织和性能的影响

本文采用挤压铸造的方法制备了7075铝合金传动空心轴,研究了Al-5Ti-B及RE对挤压铸造7075铝合金铸件微观组织和力学性能的影响.结果表明:未加入细化剂的合金晶粒大小约为50μm,拉伸强度为454 MPa;加入0.29%RE的合金和1%A1-5Ti-B的合金,晶粒尺寸分别了减小到26μm和25μm,拉伸强度分别提高了16.3%和22.2%;同时加入0.29%RE和1%A1-5Ti-B对合金组织细化最为明显,晶粒尺寸减小到18μm,拉伸强度提高了26.6%,达到575MPa,延伸率为8.16%,布氏硬度为184.

连续铸挤Al-5Ti-1B合金线的组织与晶粒细化效果

采用连续铸挤成形Al-5Ti-1B合金线,采用光学显微镜和扫描电镜分析了Al-5Ti-1B合金线的显微组织和晶粒细化效果,并与Al-5Ti-1B合金锭进行了比较。结果表明,连续铸挤Al-5Ti-1B合金线中TiAl3相呈细小圆块状,分布均匀,TiB2粒子弥散分布于铝基体;而Al-5Ti-1B合金锭中TiAl3相呈粗大板条状,TiB2粒子偏聚于铝晶界呈粗大团块状。Al-5Ti-1B合金线对纯铝的晶粒细化效果优于Al-5Ti-1B合金锭,纯铝加入Al-5Ti-1B合金线5 min后,晶粒尺寸达到最小。

Al-5Ti-1B对AZ31合金组织与性能的影响

研究了Al-5Ti-1B中间合金不同添加量对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在AZ31镁合金中添加Al-5Ti-1B中间合金有利于组织性能的改善。在试验中,添加量控制在0.5%为佳,此时,合金晶粒尺寸达到最小,约为170μm,是AZ31镁合金未添加细化剂时晶粒尺寸的30%,抗拉强度及伸长率分别达到最大。AZ31镁合金组织性能的变化主要与Al-5Ti-1B中间合金中的游离Ti和TiB2有关。

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80μm。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。

高能超声对Al-5Ti-1B中间合金组织和细化行为的影响

在A l-5Ti-1B中间合金的制备和重熔过程中引入高能超声处理,研究了其对中间合金组织和细化效果的影响。结果发现:在市售A l-5Ti-1B重熔过程中施加超声处理,可以显著改善合金组织和细化作用;制备过程中施加超声处理可以加速氟盐和铝熔体间反应的进行,均匀化组织,提高细化效果;中间合金制备及凝固过程联合超声处理,不仅可以改变TiA l3相的形貌,而且改变了TiB2聚集团的形态,使其变为疏松的鱼卵状,粒子之间不再存在粘连现象,中间合金的细化效果进一步提高。

Al-5Ti-xCe细化剂制备及对Al-7Si合金组织和冲击性能的改善

试验研究了铈含量对细化剂Al-5Ti-x Ce(x分别为0.3,0.6,0.9)微观组织的影响,以及细化剂Al-5Ti-x Ce对Al-7Si合金组织和冲击性能的影响。结果表明,稀土Ce加入到Al-5Ti合金后,合金基体中的Al3Ti的尺寸明显降低,Al3Ti形状由长条状转变为羽毛状,并随着稀土Ce添加量增加,Al3Ti尺寸进一步降低,当Ce的加入量(质量分数,下同)为0.6%时,Al3Ti尺寸降低至最小,当Ce的添加量增至0.9%时,Al3Ti尺寸不再细化;用不同Ce的添加量的Al-5Ti-x Ce细化剂细化Al-7Si合金,发现随着Al-5Ti-x Ce中Ce的添加量增加,Al-7Si合金中α-Al树枝晶逐渐细化,其中Al-5Ti-0.6Ce细化剂的细化效果最佳;随着Al-5Ti-x Ce中Ce的添加量增加,Al-7Si合金中粗片状的共晶硅逐渐变得细小,其冲击性能随Al-5Ti-x Ce细化剂中铈含量的增加而显著提升,当Al-5Ti-x Ce中Ce的添加量增加到0.9%时,冲击性能不再增加。

Al-5Ti-B和稀土Y复合添加对A356合金半固态凝固组织的影响

采用稀土Y及Al-5Ti-B中间合金对A356铝合金进行细化处理,并用低温浇注技术制备半固态坯料。研究了单独添加Al-5Ti-B和稀土Y以及两者复合添加时对A356铝合金半固态凝固组织的影响。研究结果表明,Al-5Ti-B和稀土Y对A356铝合金半固态初生相的形貌及尺寸均有不同程度的改善。将两者复合添加时,可显著提高合金中初生相的形貌及尺寸,得到细小、圆整且分布均匀的半固态组织,其添加量的最佳组合为0.02%的Ti与0.5%的Y。探讨了两者复合添加对合金凝固组织的细化机理。

Al-5Ti-1B细化剂添加量对含铈铸造铝合金组织和拉伸性能的影响

在添加质量分数0.1%铈的基础上,对比研究Al-5Ti-1B细化剂质量分数(00.4%)对A356铸造铝合金组织及拉伸性能的影响。结果表明:随着Al-5Ti-1B细化剂含量的增加,α-Al树枝晶的平均二次枝晶间距先降后增,当细化剂的质量分数为0.2%时,平均二次枝晶间距最小,为37.3μm;添加适量细化剂能促使共晶硅由狭长纤维状向粗短棒状的转变,从而降低共晶硅的等效直径和长宽比,过量细化剂则会引起共晶硅的尖锐化;添加细化剂后,铝合金的抗拉强度和断后伸长率均提高,且随着细化剂含量的增加呈先增后降的趋势;添加质量分数0.2%细化剂时铝合金的综合变质效果最佳,此时铝合金的拉伸性能最佳,抗拉强度和断后伸长率较未添加细化剂时的分别提高了20.7%和66.7%。

Al-5Ti-1B和Al-P中间合金对Al-Si合金的联合变质作用

研究了Al-5Ti-1B和Al-P中间合金对Al-Si活塞合金组织和性能的影响。结果表明,加入0.2%Al-5Ti-1B中间合金能使经Al-P中间合金变质过的ZL109合金的共晶团和初晶硅进一步细化,抗拉强度也明显提高。随着Al-5Ti-1B加入量的增加这种细化作用逐渐减小,当Al-5Ti-1B的加入量为2%时甚至使ZL109中的初晶硅变粗,抗拉强度也随之降低。

高品质Al-5Ti-1B合金线的组织与晶粒细化性能

采用等离子体发射光谱仪、光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜,研究了高品质Al-5Ti-1B合金线的化学成分、显微组织和晶粒细化性能。结果表明,高品质Al-5Ti-1B合金线的Ti、B合金元素含量稳定,Fe、Si、V、K杂质元素含量低。合金线的组织均匀细小,无氧化夹杂物,TiAl3相平均尺寸为16.7μm,TiB2粒子平均尺寸为0.73μm。添加质量分数为0.2%的高品质Al-5Ti-1B合金线可使纯铝铸态晶粒细化到75.7μm,晶粒细化响应时间块,抗衰退能力强,适应铝熔体温度范围宽。研究结果可为细化剂生产企业和铝加工企业在生产、选用高品质Al-5Ti-1B合金线时提供参考。