电解低钛铝合金的相组成和细化机理的研究

采用在电解过程中直接形成低钛铝合金的方法 ,研究了电解铝中不同含 Ti量及其在合金中存在不同第二相对细化效果的影响。结果表明 ,电解掺 Ti的细化效果好于纯铝加 Al- Ti中间合金 ,钛在电解铝中起到异质形核和抑制晶粒长大的作用。

电解生产低钛铝合金晶粒细化及衰退行为

选用含钛量为0 1%～0 3%的电解低钛铝合金,分别研究了钛对合金晶粒的细化效果和熔体保温时间对晶粒细化的衰退行为的影响,并与利用熔配加钛方法制得的相应含钛量的低钛铝合金进行了对比。结果表明,随着Ti含量的增加,两种加钛方式获得的低钛铝合金晶粒得到明显细化,晶粒尺寸随Ti含量的变化趋势相同。随着保温时间的延长,所有合金的晶粒尺寸均不同程度发生了粗化,Ti对晶粒的细化效果明显发生了衰退。电解加Ti的合金晶粒细化效果的抗衰退能力优于熔配加Ti的合金,这种趋势对含Ti量为0 1%～0 2%的合金特别明显。

电解加钛铝合金的晶粒细化及其制备铝-硅合金的组织和性能

研究了电解加钛的晶粒细化作用,与AlTi和AlTiB细化剂对纯铝的晶粒细化效果进行了比较;对用电解低钛铝合金制备的A356合金和由纯铝制备并用AlTi或AlTiB细化处理的A356合金的组织与性能进行了对比研究;进行了利用工业铝电解槽生产的电解低钛铝合金熔体直接生产A356合金的工业试验。结果表明:电解加钛具有显著的晶粒细化作用,其细化能力与AlTiB的相当,明显优于AlTi中间合金的。在试验室条件下,用电解低钛铝合金制备的A356合金与纯铝制备并用中间合金细化处理的A356合金的拉伸性能相当;将电解低钛铝合金熔体直接用于铝硅合金的生产是可行的,并具有节约能源,细化处理工艺简单,产品质量良好的特点。

电解低钛6009铝合金板材组织的研究

通过X射线、SEM和TEM分析,研究了电解低钛铝合金和熔配加钛铝合金在铸造状态、轧制状态和热处理状态的组织。在6009铝合金中,球形Mg2Si是主要强化相,熔配加钛合金时效过程调幅分解明显。在电解低钛铝合金中,球形Mg2Si分布更为弥散、均匀。结果表明:电解低钛铝合金的性能优于熔配加钛铝合金。

电解低钛铝合金微观组织细化及在铸造铝硅合金制备中的应用

通过与AlTi和AlTiB细化剂对纯铝的晶粒细化效果进行比较,研究电解加钛的晶粒细化作用,并利用工业铝电解槽生产的电解低钛铝合金熔体直接生产A356合金。结果表明,电解加钛对纯铝具有良好的晶粒细化作用,细化效果与AlTiB中间合金相当,在试验钛含量范围内,电解加钛的晶粒细化效果明显优于AlTi中间合金。用电解低钛铝合金制备的A356合金,在不进行细化处理的情况下,性能与以纯铝并用AlTi或AlTiB中间合金细化处理传统工艺制备的A356合金相当。

电解低钛铝合金微观组织的分析

通过X射线衍射、SEM和TEM分析,研究了电解低钛铝合金和熔配加钛铝合金在铸造状态和热处理状态的微观组织。在6009铝合金中,球形Mg2Si是主要强化相,电解加钛铝合金时效过程调幅分解明显。在电解低钛铝合金中,球形Mg2Si分布更为弥散、均匀。结果表明,电解低钛铝合金的性能和组织优于熔配加钛铝合金。

加钛和加硼方式对铝合金的晶粒细化及其衰退行为的影响

通过对比实验,研究了电解加钛与经Al Ti、Al Ti B中间合金向工业纯铝熔配加钛的晶粒细化效果及其衰退行为,以及Al B中间合金对电解低钛铝合金的晶粒细化效果及衰退行为的影响,还分析了硼对电解低钛铝合金的晶粒细化和抗衰退行为的影响。结果表明,在钛含量为0.10%和0.15%的条件下,电解加钛晶粒细化作用的衰退速度比熔配加Al Ti中间合金要慢;熔配加Al Ti B中间合金细化晶粒作用的抗衰退能力则明显高于电解加钛和熔配加Al Ti中间合金;加Al B中间合金可有效提高电解低钛铝合金的细化效果和抗衰退能力,并使其明显高于电解加钛和熔配加Al Ti或Al Ti B中间合金。

电解低钛ZL108合金中钛含量对铁相形态及性能的影响

研究了用纯铝锭和电解低钛铝合金锭为母材生产的ZL10 8合金 ,其微观组织中铁相的形态以及钛含量对铁相形态和性能的影响。随着合金中钛含量的变化 ,铁相形态和体积均发生变化 :由含钛 0 .0 0 96%时的鱼骨状转化为含钛 0 .13 0 %时的汉字状 ;在钛含量为 0 .168%时 ,铁相呈较小的汉字状 ,抗拉强度 3 81MPa ;随着钛含量的继续增大 ,组织中出现体积增大了的鱼骨状和汉字状铁相 。

电解低钛ZL108合金的组织及性能研究

研究了用纯铝锭和电解低钛铝合金锭来熔配生产ZL108Ti合金的组织及性能。结果表明:生产的ZL108Ti合金组织细化,二次枝晶臂间距变小,其抗拉强度和屈服强度均有较大的提高。当钛含量为0.10%～0.15%时,σb≥370MPa。

电解加钛对铝-镁-硅合金组织与性能的影响

研究了电解加钛铝-镁-硅合金的组织与性能。结果表明:添加钛可显著细化铸态和挤压态的晶粒,随着钛含量的增加,晶粒尺寸逐渐变小;抗拉强度和塑性随着钛含量的增加而增大,但钛含量高时,随着钛含量的增加,抗拉强度提高不大,伸长率逐渐增加。

不同加钛方法对6063合金细化的研究

加钛方式不同 ,钛含量不同 ,对铝及其合金的晶粒细化效果不同。对比研究了用电解低钛铝合金、加Al 5Ti中间合金、Al 5Ti 1B中间合金及电解低钛铝合金加Al B中间合金 4种加钛方式及不同钛含量对 60 63合金的晶粒细化效果。研究结果表明 :不同的加钛方式对 60 63合金均有明显的细化效果 ,随着钛含量增加 ,晶粒逐渐变细 ;钛含量相同时 ,电解加钛的细化效果优于Al 5Ti中间合金的细化效果 ;当合金中含有硼时 ,钛含量相同时 ,电解加钛加Al B中间合金的细化效果优于加Al 5Ti 1B的细化效果。

电解低钛汽车轮毂材料的研究

本文应用原位钛合金化、细晶化的电解低钛铝基合金为母材生产汽车轮毂材料——A356合金,对其微观组织及性能进行了研究。研究发现:电解低钛A356合金较传统的熔配加钛A356合金组织细化,一次枝晶细小,二次枝晶臂间距短;经过T5短时处理,硅相球化良好,颗粒细小,强化元素Si、Mg在基体中均匀、弥散析出。电解低钛A356合金具有高强度和高韧性的良好力学性能匹配,σb≥300MPa和δ≥8%的性能比传统熔配加钛的A356合金强度和塑性均可提高20%以上。

铝钛二元合金凝固过程数学模型的建立及应用

针对Ti〈0.15%的Al-Ti二元合金,基于三个假设：一个晶核生长过程中所产生的成分过冷为邻近晶粒的形核提供所需的形核过冷度;两个形核事件发生的距离相当于一个晶粒尺寸;忽略界面前沿温度梯度和凝固过程中结晶潜热的析出,在此基础上建立了Al-Ti二元合金凝固过程的数学模型并进行数值计算,计算了成分过冷度与相对晶粒尺寸。应用于电解低钛铝合金和熔配铝钛合金,发现电解低钛铝合金在试验室条件下的形核过冷度ΔTn=0.5~1.0K,低于传统熔配加钛的Al-Ti二元合金（ΔTn=0.8~1.5K）。对于研究电解低钛铝基合金的细化机理提供了数值基础。

电解Al-Ti合金中溶质的沉降与浓缩

电解低钛铝合金在固相线以上温度保温时液相中会析出富Ti的TiAl3相，TiAl3相在重力铸造时发生沉降，在离心铸造时会富集于铸锭两端，能够浓缩合金中的Ti元素。研究了不同时间对重力沉降和不同转速对离心铸造所得合金钛含量和组织的影响。结果表明，实验条件下TiAl3相形态为10～50μm的板条状；在重力沉降条件下，浓缩合金钛含量达到4wt％；在离心铸造条件下，相对离心力达到82g（g为重力加速度）时，浓缩合金钛含量达到7.3wt％。

6063合金的微观组织及力学性能研究

用电解低钛铝合金熔配6063合金,挤压成型材后,研究其微观组织与力学性能,并与国内6063型材的微观组织与力学性能做了对比.,电解加钛6063合金具有良好的力学性能,抗拉强度和延伸率均有显著增加.用电解低钛铝合金熔配6063合金是完全可行的.

国内外著名汽车轮毂内在质量分析研究

应用电解低钛铝合金为母材冶炼A356合金生产汽车轮毂,分析了轮毂本体性能和组织,并与国外著名厂商的汽车轮毂进行了比较。研究表明,以电解低钛铝合金为母材生产的汽车轮毂的综合力学性能与奔驰轿车轮毂相当,比宝马轿车轮毂高13.25%,比奥迪轿车轮毂提高6.9%以上。电解低钛汽车轮毂力学性能高,强韧性配合良好;成分及组织均匀,微观晶粒细小,热处理后硅相形态圆整;断口为典型的韧窝状,且韧窝分布均匀。

Grain refining action of Ti existing in electrolytic low-titanium aluminum with Al-4B addition for superheated Al melt

The effects of superheating temperature on the grain refining efficiency of Ti existing in electrolytic low-titanium aluminum(ELTA)without and with the Al-4B addition and the Al-5Ti-1B master alloy in pure Al were comparatively investigated. The results show that the Ti existing in ELTA without Al-4B addition exhibits a certain grain refining efficiency when the melt superheating temperature is lower,but the efficiency decreases rapidly when the superheating temperature is higher.The grain refining efficiency of the Al-5Ti-1B master alloy is better than that of the Ti existing in ELTA without Al-4B addition at any superheating temperature,but it also decreases obviously with the increase of the superheating temperature.One important reason is that the TiB2 particles coming from the Al-5Ti-1B master alloy can settle down at the bottom of the Al melt easily when the superheating temperature is increased,thus decrease the number of the potent heterogeneous nuclei retained in the Al melt.If the Al-4B master alloy is added to the ELTA melt,the grain refining efficiency of the Ti existing in ELTA can be improved significantly, and does not decrease with the increase of the superheating temperature.This perhaps provides us a possible method to suppress the effect of the superheated melt on the microstructures of aluminum..