Al-Ti-B合金中TiB_2和AlB_2的从头算研究

用 ａｂ ｉｎｉｔｉｏ分子轨道 ＨＦ方法、 ＭＰ２方法和密度泛函（ＤＦＴ）方法对 Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中间合金主要形核粒子 ＴｉＢ２和 ＡｌＢ２各种可能的几何构型分别进行全优化，得到其稳定的几何构型和电子结构．通过能量计算得知，存在同一体系 Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ合金中，ＴｉＢ２是稳定的，说明ＴｉＢ２的形核遗传性表现得很明显；由于ＡｌＢ２体系能量较高，所以是相对不稳定的，产生了变异．这和实验结果相一致并对 ＴｉＢ２和 ＡｌＢ２易聚集成团作出合理解释．

Al-Ti-B合金的组织分析

用SEM ,TEM和XRD等分析设备系统分析了Al Ti B合金的显微组织 ,结果表明 :在Al 5Ti 1B合金组织中有TiAl3 和TiB2 颗粒团 ,而Al 3Ti 3B合金组织中仅有 (Al,Ti)B2 颗粒团 ,并认为 (Al,Ti)B2 应是TiB2和AlB2

合成过程对Al-Ti-B合金中TiB_2粒子三维形貌的影响(英文)

通过不同工艺制备出一系列Al-Ti-B中间合金,并利用相提取工艺对合金中的TiB2粒子进行提取和分析。研究表明:合成过程对TiB2粒子的三维形貌有显著的影响,不同的制备工艺会导致不同的反应路径,并最终影响TiB2粒子的形貌。利用氟盐法制备的Al-Ti-B中间合金中的TiB2粒子呈现相互独立的六角板块状形貌,且反应温度不会对TiB2粒子的形貌产生影响。然而,利用Al-3B中间合金和海绵Ti制备Al-Ti-B中间合金时,TiB2粒子的形貌随着反应温度的升高而发生明显变化。当反应温度为850℃时,Al-Ti-B中间合金中的TiB2粒子以大的聚集团形式存在,而当反应温度升高到1200℃时,TiB2粒子的形貌转变为复杂的层片状和枝晶状。

Al-Ti-B合金中痕量钒的示波极谱法测定

研究了用酸分解合金样 ,少量Mn -Fe共沉淀分离Ti,一定量的Al用KF掩蔽 ,在pH4 5乙酸 -乙酸钠缓冲溶液中 ,钒与铜铁试剂生成的络合物 ,在导数示波极谱上有一个灵敏的络合物吸附波 ,峰电位在 -0 8V (vs SCE)峰高与钒质量浓度在 0 0 0 2～ 1μg/mL范围内呈线性关系。检出限 0 0 0 1μg/mL。

Al-Ti-B合金中AlB_2、TiB_2和TiAl_3的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究0 K条件下Al-Ti-B体系中AlB_2、TiB_2和Ti Al_3的平衡晶格常数、形成热、结合能及电子特性,并结合准简谐德拜模型对3种物相在高温条件下的热力学基本性质进行了分析。计算结果表明:AlB_2、TiB_2和Ti Al_3的形成热与结合能均为负值,表明3种相均具有结构稳定性,且稳定性由大到小依次为TiB_2、Ti Al_3、AlB_2;3种物相的离子性与金属性由大到小依次为Ti Al_3、AlB_2、TiB_2,Ti Al_3与AlB_2显示离子键特性,而TiB_2键合特性以共价键为主;3种物相的热稳定性由大到小依次为TiB_2、AlB_2、Ti Al_3。计算所得TiB_2、AlB_2和Ti Al_3的热力学性质可以用于分析氟盐法制备Al-Ti-B时Al熔体与氟盐之间反应发生情况以及中间合金最终的物相组成。

烧结法制备Al-Ti-B中间合金粉体

采用TiO_(2)粉、CaO、Al粉和B_(2)O_(3)为原料,经混匀、压片、烧结后,制备出了Al-Ti-B中间合金粉末。利用XRD、SEM-EDS、XPS等表征手段,对烧结产物的物相组成、微观形貌和原子价态进行分析。结果表明,在钙铝比1.6、钛硼比5、1485℃烧结20 min的条件下,烧结产物的主要物相为Al_(3)Ti、TiB_(2)、Al、CaAl_(4)O_(7)和CaAl_(2)O_(4);烧结产物中Al_(3)Ti呈块状,TiB_(2)呈小颗粒状,两者均匀分布在铝基体中;TiO_(2)在反应中存在逐级还原的现象。烧结法可以制备出Al-Ti-B中间合金粉体。

Al-Ti-B微观组织对7085铝合金细化效果的影响

为比较三种Al-Ti-B的微观组织对7085铝合金晶粒尺寸、硬度及电导率的影响,利用金相显微镜、SEM、维氏硬度计和涡流导电仪等检测设备,研究了经Al-Ti-B中间合金细化后的7085铝合金显微组织与力学性能。结果表明:三种Al-Ti-B中的TiAl_(3)、TiB_(2)相形貌与平均尺寸无明显差异,微观组织缺陷较少。两种Al-5Ti-0.2B中TiB_(2)粒径尺寸分布区间较窄的细化效果较优,将Zr质量分数为0.1%的7085铝合金晶粒细化至168μm;Al-5Ti-1B中TiB_(2)粒径分布区间较窄且含量较高,可将该合金晶粒细化至112μm。窄的粒径分布区间、高的拟合度、异质形核核心数量的提升对细化效果产生积极作用,一定程度抑制了Zr“毒化”现象,改善了硬度及电导率性能。

固液比与Al-Ti-B添加量对8011铝合金组织和性能的影响

8011铝合金是广泛使用的一种铸轧铝合金,其熔炼过程中的固液比和Al-Ti-B添加量等都是影响其性能的关键因素。利用光学显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)和力学性能测试对比研究了固液比(25%、30%、35%、40%)和不同Al-Ti-B中间合金添加量(0.18%、0.20%、0.22%)对8011铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:固液比相同时,Al-Ti-B中间合金添加量越高,8011铝合金的晶粒越细小,且分布越均匀;Al-Ti-B中间合金添加量相同时,固液比越高,8011铝合金的晶粒越细小,但也容易产生晶粒团聚的现象;当固液比为40%,Al-Ti-B中间合金添加量为0.22%时,8011铝合金的晶粒细化效果最好,力学性能最优,其抗拉强度可达到107 MPa,延伸率可达到12.4%,硬度为36.73 HV。

Al-Ti-B中间合金的遗传性研究与推广应用

l Ti B中间合金是一种高效实用的铝合金晶粒细化剂。本文指出了Al Ti B的潜力、不足和发展趋势。概述了Al Ti B结构遗传的化学和物理基础及影响因素 ,Al Ti B细化行为的结构遗传效应 ,TiAl3 在铝熔体结构遗传中的动力学行为 ,α Al的形核机制。提出了新的Al Ti B制备技术和微细化处理工艺。认为随着Al Ti B质量的不断改进 ,尤其是高效洁净稳定型Al Ti B的出现 ,Al Ti

快速凝固处理对Al-Ti-B中间合金组织和细化效果的影响

用单辊甩带法和旋转液体纺绩法分别制备了Al-Ti-B中间合金薄带和细线,研究快速凝固处理对中间合金组织和细化效果的影响。结果发现:采用快速凝固方法处理Al-Ti-B中间合金可提高Ti在!-Al基体中的固溶度,细化TiAl3相和分散TiB2粒子,从而显著提高其细化效果。分别添加0.2%(质量分数)的Al-Ti-B快淬薄带和Al-Ti-B细线处理工业纯铝,可获得粒径约为50～100"m的等轴晶组织。旋转水纺绩法可连续生产线径均匀的线材,比单辊甩带法更具有实用化前景。

高能超声处理对Al-Ti-B中间合金组织和细化效果的影响

在Al-Ti-B中间合金晶粒细化剂的制备和重熔过程中施加高能超声处理,研究了超声处理对中间合金组织和细化效果的影响。结果发现:重熔Al-Ti-B中间合金过程中施加高能超声处理对其微观组织形态和细化效果没有太大影响;混合熔盐反应制备Al-Ti-B中间合金过程中施加超声处理,在超声波的声空化和声流效应协同作用下,可以加速反应的进行,使合金中TiB2粒子的分布更为分散,形成大量细小块状或杆状的TiAl3相,从而提高了细化效果。

Al-Ti-B中间合金的细化性能研究

对三种不同加盐次序制备的Al-Ti-B中间合金的细化效果进行了研究。结果表明,三种不同加盐次序制备的中间合金的显微组织相似,但细化效果不同。混合加盐时制备的中间合金细化效果最好,先加KBF4后加K2TiF6制备的中间合金细化效果最差。此外,混合加盐时制备的中间合金在不同条件下具备不同的细化性能,随着中间合金加入量增大,细化后纯铝的晶粒尺寸持续减小;变质时间为5min时,细化效果好,时间超过60min后,细化效果出现衰退;在变质温度为710～740℃时,具有较好的细化效果。

熔铸法制备Al-Ti-B中间合金的研究

采用纯钛颗粒熔铸Al Ti B中间合金。通过正交试验及单项试验,探讨加料时Al熔体过热温度,加料次序,反应时间,静置时间,浇注温度等工艺参数对合金中第二相的形态大小及分布的影响。结果表明:熔体过热温度为主要因素,其他参数为一般因素;通过优化获得一组最佳工艺参数;混合加料有利于提高B的吸收率;熔体过热温度及浇注温度的不同将较大程度的影响Al Ti B中间合金中TiAl3及TiB2的形态大小及分布。

纯钛颗粒法制备Al-Ti-B中间合金的探讨

本文采用纯钛颗粒法制备Al-Ti-B中间合金,探讨了加料次序,熔制温度和覆盖层的厚度对B的吸收率的影响以及搅拌在熔制Al-Ti-B中间合金中的作用。结果表明:混合加料法,Al熔体过热800℃下熔制合金,添加KCl覆盖层厚度为40～50mm能较大程度地提高B的吸收率;强力机械搅拌对Al-Ti-B中间合金中第二相沉淀及偏聚具有明显的改善。

添加Al-Ti-B中间合金对ZnAl_(4)合金显微组织及性能的影响

利用OM(光学显微镜)、SEM(扫描电镜)、拉伸测试等方法,研究了Al-Ti-B中间合金对ZnAl_(4)合金显微组织及力学性能的影响,研究表明:ZnAl 4合金中加入Al-Ti-B能够细化合金显微组织,抑制粗大的β-Zn枝晶析出,扩大共晶组织区域面积,同时析出α-Al相,随着Al-Ti-B合金添加量的增加,实验合金力学性能得到改善,本实验研究中,添加0.48%的Al-Ti-B对改善实验合金力学性能最为有效。

Al-Ti-B中间合金生产方法及发展趋势

阐述了各种铝及铝合金铸锭晶粒细化的方法,得出Al-Ti-B中间合金是目前工业生产条件下,在铝熔体中添加细化剂进行细化铸锭的晶粒中最经济有效的方法.在过去50多年里,国内外科研工作者对铝钛硼的晶粒细化进行了广泛而又深入的研究,开发出了氟盐反应法、纯钛颗粒法、氧化物法、电解法、铝热还原法和自蔓延高温合成法等多种铝钛硼中间合金的制备方法和半连续铸造挤压法、连续铸轧法和连续铸挤法等多种线材成型方式.通过分析铝钛硼各种制备方法和线材成型方式的优缺点,得出通过氟盐反应法和连续铸轧法生产的铝钛硼中间合金线材,具有制备工艺简单、生产成本低、产品质量稳定、细化效果显著等优点;另外发展新型制备工艺和新型Al-Ti-B中间合金细化剂,是其一个重要的发展方向.

Al-Ti-B中间合金元素实收率的控制与细化效果

本文采用氟盐反应法,通过不同粒度的KBF_4、K_2TiF_6原料与Al熔体反应制备出Al-5Ti-1B中间合金,然后分别从元素实收率、微观组织特征、晶粒细化效果等方面讨论了KBF_4、K_2TiF_6粒度对制备Al-5Ti-1B中间合金的影响。实验结果显示,控制KBF_4、K_2TiF_6的粒度可以有效地控制Ti、B元素的实收率、TiAl_3相的尺寸及分布的均匀性,从而起到改善细化效果的作用。该研究结果期望为工业生产高质量Al-Ti-B中间合金细化剂提供技术参考。

联合净化对Al-Ti-B合金组织和细化能力的影响

采用铝热还原法制备了Al-Ti-B中间合金,并对其进行静置-电极吸附-超声处理的联合净化处理。通过X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等对不同条件下的Al-Ti-B中间合金的微观组织和细化效果进行了分析。结果表明,联合净化处理可以显著改善Al-Ti-B中间合金中TiAl3、TiB2粒子的尺寸与分布情况,处理后的细化剂中TiAl3的尺寸为20μm左右,TiB2粒子尺寸小于1μm;随着净化处理步骤的进行,经Al-Ti-B中间合金细化的工业纯铝晶粒尺寸显著减小,由未处理的344.6μm减小为联合净化处理后的216.5μm。

Al-Ti-B中间合金夹渣的形成机理及清除

简介铝热还原法生产Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中间合金的工艺。分析了Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中间合金中夹渣的形成过程及应采取的措施。

Al-5Ti-B合金的微观组织演变及其对纯铝的细化作用

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)等实验手段研究重熔过程中Al-5Ti-B合金的微观组织演变及其对纯铝的晶粒细化作用。结果表明:在730℃时,随着重熔体保温时间的增加,原来弥散分布的Ti B2发生偏聚,并被α-Al推向晶界处。在1000℃时,随着保温时间的增加,不仅Ti B2发生偏聚,而且Ti Al3的大小和形态均发生显著变化,Ti Al3的形貌由块状转变为粗大的长条状和针片状。重熔后的Al-5Ti-B合金仍具有较好的晶粒细化作用。