中间合金细化剂在铝合金中的应用及细化机理

综述了中间合金细化剂对铝合金晶粒细化处理的研究与应用现状。对已开发的Al Ti B,Al Ti C,Al Ti C B和Al Ti B RE等新型的中间合金细化剂进行了详细的比较。并对具有代表性的细化理论如包晶反应、碳化物 硼化物及组织遗传性进行了分析和讨论。但迄今还没有一种观点和理论能完全解释所有的晶粒细化现象和细化行为。

铝合金用中间合金细化剂

综述了中间合金细化剂对铝合金晶粒细化处理的研究与应用现状。对具有代表性的细化机理进行了分析和讨论。

AlTiCRE合金细化剂对纯铝的细化作用

介绍了在纯铝中分别加入不同量的AlTiCRE合金细化剂,观察其铸态显微组织和测定其相应铸态试样的力学性能。实验结果表明,在纯铝中加入0.3％的该合金细化剂时,其晶粒最为细小均匀;相应地,铸态拉伸试样的力学性能得以提高。本文还讨论了AlTiCRE合金细化剂的细化机理。

铝合金晶粒细化方法的研究现状及最新动向

综述了铝合金晶粒细化的各种方法与应用现状,分析了各种细化方法的细化机理。并对新型中间合金细化剂如Al-Ti-B-R E、Al-Ti-C-RE等的细化效果进行讨论,最后阐述了一种新的晶粒细化方法-细晶铝锭及其对铝合金的细化效果、细化机理及应用。

高性能铝合金晶粒细化剂Al-Ti-B研究及制备技术综述

本文综述了铝合金晶粒细化剂Al-Ti-B丝的市场需求与应用技术现状,阐述了Al-Ti-B丝的制备技术现状,分析对比了国内外Al-Ti-B丝产品的质量,并总结了国内Al-Ti-B丝产品的差距所在,展望了晶粒细化剂的发展趋势。

细化剂对等轴枝晶生长形态和元素微观偏析的影响

在材料微观组织与性能的研究中,对等轴晶形核及生长过程的研究具有重要的科研价值和实用意义。除了通过数学模型进行理论研究,直接的观察极有必要。长期以来,由于高温熔体对可见光不透明,金属的凝固过程一直是一个"黑箱"。X射线同步辐射成像技术的发展使金属凝固过程的动态、连续观察成为可能。作为一种高亮度、高能量的X射线源,同步辐射X光可以穿透数毫米厚的铝熔体并形成清晰影像。近年来,本课题组针对合金凝固过程中的形态演化问题,在上海同步辐射光源开展了持续研究,本文介绍了其中部分研究结果,内容涉及凝固过程中等轴枝晶的形成和长大的动态观察,特别关注形核剂的添加对等轴枝晶生长形态和元素微观偏析的影响。

添加晶粒细化剂硅对Ti-6Al-4V合金组织和性能的影响(英文)

采用真空感应凝壳熔炼工艺在石墨模中制备Ti-6Al-4V和Ti6Al4V0.5Si两种钛合金。将硅作为一种晶粒细化剂加入到Ti-6Al-4V合金中,考察添加硅对铸态和模锻态Ti-6Al-4V合金组织和性能的影响。铸态合金先在900°C下进行热模锻处理,然后分别进行两种不同的热处理。一种是将模锻样品在1050°C下保温30min,然后水淬以获得细小的层片状组织;另一种是将模锻件在1050°C下保温30min,然后再在800°C下保温30min,以获得粗大的层片状组织。Ti6-Al-4V合金中添加0.5%Si后,铸态合金的晶粒尺寸从627μm减小到337μm,其极限抗拉强度增加约25MPa。具有细小、层片状组织的Ti-6Al-4V0.5Si合金的最大极限抗拉强度为1380MPa,在Hank溶液和NaCl溶液中的腐蚀速度分别为1.35×106和5.78×104mm/a。Ti-6Al-4V合金中添加0.5%Si后,在低滑动速度下的磨损率降低50%,在高滑动速度下的磨损率降低约73%。

生产条件下自制细化剂Al5Ti1B0.5RE细化效果试验

采用生产条件下经高效熔体净化处理的自制Al5Ti1B0.5RE中间合金细化剂,对工业纯铝进行晶粒细化处理效果试验。结果表明:在添加量0.1%Ti、处理温度740℃、静置时间10 min的处理工艺条件下自制的细化剂AlTiBRE的细化处理效果较好,铝样品的微观晶粒平均尺寸为18.4μm,其效果优于市售的AlTiBRE细化剂、与实验室自制的AlTiBRE细化剂相当,这主要是因为生产条件下自制的细化剂的细化相(TiAl3、TiB2相等)较为弥散均匀分布,且其内在的洁净化程度较高,基本达到了实验室自制的Al5Ti1B0.5RE细化剂的水平。

制备方法对AlTiCRE中间合金的组织及细化性能的影响

应用自蔓延反应合成法及熔铸搅拌法成功地制备出新型AlTiCRE复合细化剂 ,采用X射线衍射 (XRD)、扫描电镜 (SEM )等对中间合金细化剂相组成及显微组织进行了综合分析。试验结果表明 :两种方法制备的稀土复合细化剂都能细化纯铝晶粒组织 ,反应法制备的细化剂的细化效果明显优于搅拌法细化剂。分析了细化剂中各相在Al液中的形核作用 。

反应放热法合成Al-Ti-C晶粒细化剂研究

以Al,Ti,C粉末为原料 ,在Al熔体中通过粉末间的强烈放热反应合成了AlTi5C 0 .2晶粒细化剂 ,并采用OM ,XRD和SEM等分析手段 ,研究了中间合金的反应合成过程、TiC粒子的形成机制及其细化特性。结果表明 :在 670℃时 ,Ti(s)与Al(l)发生强烈的放热反应 ,在Al熔体中形成块状TiAl3粒子 ;反应释放的热量使反应区升温 ,TiAl3(s)粒子溶解于Al熔体中形成活性Ti,Ti通过扩散至C颗粒表面并与之反应形成TiC粒子 ,并呈现聚集形态 ;随保温时间的延长 ,TiAl3 粒子由块状向针片状转变 ,TiC粒子的簇状分布特征明显增强 。

基于第一性原理分析铈对Al-Ti-B-Ce中间合金中TiB_(2)界面行为的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理,通过筛选建立了以8种最主要的高对称性原子堆垛方式形成的TiB_(2)(0001)//TiB_(2)(0001)界面模型,计算了Al-Ti-B中间合金中掺杂稀土铈前后该界面的黏附功以及铈在界面处的偏聚焓和在(0001)面的吸附能,分析了铈对TiB_(2)界面行为的影响。结果表明:细化剂中掺杂铈后由2个以钛原子为终端的表面通过心位方式堆垛形成的界面和由以钛原子为终端的表面与以硼原子为终端的表面通过心位堆垛形成的界面的黏附功降低,有助于TiB_(2)弥散分布;铈在该界面处的偏聚焓为正值,无法自发偏聚到界面处,铈在TiB_(2)(0001)表面上具有较高的吸附能,可抑制TiB_(2)在此面的堆垛生长。