铝钛硼稀土中间合金的微观组织及其细化纯铝机制研究

采用氟盐与稀土铝水反应法制取Al5Ti4RE1B中间合金,对其进行物相、微观组织和细化效果分析,通过深入观察细化处理后晶粒形貌和微区成分分析对细化机制进行了研究。XRD及EDS分析显示RE和TiAl3结合生成了Ti2Al20RE相,细化试验表明Al5Ti4RE1B比Al5Ti1B具有更强的细化能力。微观组织及面扫描结果显示细化后的晶粒呈菊花状,在花瓣的不同位置存在RE和Ti分布的不均匀性,热处理后晶粒花瓣减少,成分也趋于均匀。这是由于Ti2Al20RE相在铝液中逐渐溶解并释放出RE和Ti原子,而-αAl晶体以枝晶的方式生长,同时将稀土原子排到枝晶间,最终形成了菊花状组织及元素分布的不均匀性。

稀土铝钛硼中间合金的细化能力与长效性

采用铝热反应法制备Al5Ti1B和Al5Ti4RE1B中间合金,并对其进行物相、微观组织和细化效果分析;对比中间合金中第二相的晶体结构以及形核能力,并从第二相分解和沉淀的角度分析Al5Ti1B1RE的细化长效性。结果表明:Al5Ti4RE1B比Al5Ti1B具有更强的细化能力和细化长效性;XRD和EDS分析显示,RE和TiAl3结合生成Ti2Al20RE相,该相为面心立方结构,晶格常数为1.469 nm;相比TiAl3而言,Ti2Al20RE具有更多的晶面和Al晶体匹配,使得Al5Ti4RE1B比Al5Ti1B具有更强的细化能力;Ti2Al20RE比TiAl3的溶解温度高,溶解过程中稀土对铝液粘度的影响是造成Al5Ti4RE1B细化长效性好的主要原因。

直接电解法生产稀土铝钛硼合金的电化学原理

分析了直接电解法生产稀土铝钛硼合金的电化学原理；并对该合金的电解工艺进行了分析；着重说明了稀土在原理及工艺中的行为．

稀土铝钛硼技术获发明专利

由江西理工大学陈本孝教授等完成的直接电解法生产稀土铝钛硼中间合金项目日前获得国家发明专利。该项目首创直接电解法生产稀土铝钛硼中间合金新技术，为我国生产Al-Ti-B细化剂开辟了新途径。

铝晶粒细化剂Al-Ti-B-RE的研制

介绍了以氧化物或相应的盐作原料,在工业铝电解槽中进行电解,加后续处理的复合法制取铝合金晶粒细化剂Al-Ti-B-PE的新工艺.其产品质量稳定,成本较低,使用方便.使用结果表明,细化效果好,有长效性,在铝熔体中加入该细化剂后,保温14小时以上,不需重加细化剂和搅拌,在铸轧机上仍能获得3级以下的晶粒度.还探讨了细化剂具有这些特点的原因.

新型RE-Al-Ti-B中间合金的制备及其对α-Al细化后重熔细化效果的研究

借助于X射线衍射、扫描电镜、光学显微镜,研究了采用熔配法制备新型稀土铝钛硼中间合金时,强力搅拌对稀土铝钛硼中间合金显微组织的影响,以及稀土铝钛硼中间合金对α-Al细化后重熔组织的影响。结果表明,强力搅拌对稀土铝钛硼中间合金显微组织产生积极影响,强力搅拌后其中间合金组织分布越均匀,有效形核核心就越多,细化后重熔细化效果越好。细化后第1次重熔细化效果不降低,随着重熔次数的增加,形核核心聚集沉淀,有效形核核心减少,重熔细化效果衰退。

谈谈科研选题的几点认识

科研选题正确与否决定着整个课题的成功与失败。众所周知,大科学家爱因斯坦的一生在科学上有许多伟大的成就。他选择的“光速不变性”课题创立了具有划时代意义的《狭义相对论》。然而这位伟大科学家的后半生,选择的“统一场论”研究课题,超越了当时科学发展的历史条件,尽管毕尽其后半生的精力,而最终没有取得成功。科学史证明,凡是有成就的科学家和技术专家,他们所以能够获得成功,其首要原因是选题得当,绝无例外。由于人们的精力和客观条件的限制,不可能同时去研究解决很多课题,或者同时用几个方法去研究同一个课题,这就有一个从何下手,怎样才能正确地选择自己的科研课题的问题。本文试就我院近年来在科研选题方面的体会谈几点认识。

Al-Ti-B-RE中间合金第二相的形态及分布对工业纯铝细化效果的影响

为更好地优化组织,提升细化性能,采用熔配—纯金属钛法制备新型铝晶粒细化剂—铝钛硼稀土Al-Ti-B-RE中间合金。试验结果表明:合成反应温度不同,所制备的Al-Ti-B-RE中间合金第二相所具有的形态分布及数量不同,低温反应合成中间合金第二相Al3Ti和Ti2A120RE稀土相为小块状,高温度反应合成则为长片状。借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)等技术对其第二相的微观形貌分布、细化效果及形核能力等进行表征分析。结果表明:第二相粒子形态分布及数量对细化效果有重要影响,第二相中的形核相与基底的错配度越小,越有利于非均质形核,细化效果越好。

重熔对新型绿色Al-Ti-B-RE中间合金细化剂细化性能的影响

借助于X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)等技术研究重熔对新型绿色Al-Ti-B-RE中间合金细化剂细化性能的影响。结果表明;Al-Ti-B-RE中间合金显微组织分布越均匀,有效形核核心就越多,重熔细化效果越好。第1次重熔后细化效果没有降低,随着重熔次数的增加,形核核心聚集沉淀,有效形核核心减少,重熔细化效果衰减。