Al-4.5Ti-B细化剂和Na盐变质剂对A357合金组织和性能的影响

研究了Al-4.5Ti-B细化剂和Na盐变质剂对A357合金金属型铸造时微观组织和力学性能的影响及Na盐变质砂型铸件的壁厚效应。实验结果表明,单独Ti细化和Na盐变质的最佳加入量分别为0.15%、1.5%。在两者共同作用时,合金的力学性能比Ti细化低,比Na盐变质高。随砂型铸件壁厚的增加,A357合金的组织变得粗大,硬度变小,并且固溶处理和时效处理所需的时间也更长。

Al5Ti1B晶粒细化剂对超薄铝箔质量的影响

研究了国内、外Al5Ti1B中间合金对超薄铝箔质量的影响,得出了Al5Ti1B细化剂对超薄铝箔的针孔、成品率等有明显影响。添加国产、进口Al5Ti1B中间合金对超薄铝箔坯料质量的提高都起到良好的效果,国产Al5Ti1B比进口Al5Ti1B中间合金对1235铝熔体细化效果更好。每生产1t 1235铝箔铸轧板坯料,在线连续添加的Al5Ti1B中间合金质量为3.15kg/t时,超薄铝箔的针孔数最少,成品率提高。

Al5Ti1B细化剂对ZL101A铸造铝合金组织与性能的影响

考察了不同Al5Ti1B细化剂添加量对ZLl01A铸造铝合金组织和力学性能的影响。结果表明:细化剂的加入可有效地细化α-Al晶粒,使共晶硅相的尺寸细小、分布均匀;细化剂的加入量存在一最佳值,其中以0.2%(质量分数)细化剂添加量对自然时效(30 d)合金的力学性能的改善幅度较大;同时该添加量也使合金经人工时效(170℃/11 h)后具有较好的综合力学性能,其抗拉强度和布氏硬度分别比自然时效合金的提高约28%和23%,而伸长率则下降到5%左右。过量的细化剂加入会导致时效合金的力学性能下降。

中间合金铝晶粒细化剂Al-Ti-B-RE的研究

采用普通熔铸法制备Al-Ti-B-RE中间合金细化剂,并就稀土元素、保温温度、过热温度对合金组织及细化效果的影响进行研究。结果表明:稀土元素对TiAl晶粒大小、形貌及分布影响明显,增大了铝熔体与TiB2之间的湿润角,提高细化效果,而静置温度和过热温度的影响较小。

国产与进口Al5Ti1B晶粒细化剂细化性能对比

研究国产和进口两种Al5Ti1B晶粒细化剂的微观组织,对比两种细化剂成分,及其对1×××铝合金的细化效果和对铝箔铸轧坯料力学性能的影响。研究结果表明:Ti、B含量较高的进口晶粒细化剂含有更多不规则颗粒状Ti Al3,更多弥散分布的Ti B2,Ti Al3颗粒大小为3μm^5μm,Ti B2颗粒细小、未发生团聚,从而能够给铝熔体提供更多的异质晶核,细化效果明显优于国产细化剂的。当进口细化剂添加量为3. 0 kg/t时,1×××铝合金铸轧坯料抗拉强度最高,铸轧坯料纵向、横向、45°方向的抗拉强度分别为106. 19 N/mm2、106. 88 N/mm2、104. 66 N/mm2。

Al-Ti-B晶粒细化剂微观组织对AA1050合金细化效果的影响

分析了两种Al-Ti-B晶粒细化剂的成分及微观组织,并在同等试验工艺、相同细化剂添加量的条件下,比较了两种Al-Ti-B丝晶粒细化剂对AA1050合金的细化效果。

Al-Ti-C晶粒细化剂的形核与衰减机理研究

通过SEM、XRD、EPA等分析手段,研究了液固反应法制备的AlTiC晶粒细化剂中间合金的组织特征,并结合热力学分析探讨了TiC粒子的形核与衰减机制。试验结果表明:TiC的形核机理是Ti原子以某种机制扩散至TiC粒子的表面形成富Ti层,并接近TiAl3的成分,在凝固过程中TiAl3与周围Al液发生包晶反应形成αAl;保温过程由于C从TiC向Al熔体中的扩散,使其稳定性降低及TiC向Al4C3转化,使αAl晶格失配是细化效果衰减的主要原因。

超声制备Al-5Ti-1B中间合金中TiB_2粒子尺寸分布及其晶粒细化性能

在连续高能超声作用下，制备出一种新型的Al-5Ti-lB中间合金，研究了该中间合金的微观组织、形核相TiB2粒子尺寸分布以及它对工业纯铝的晶粒细化效果．结果表明，与常规制备方法相比，在4min连续高能超声振动作用下，可使Al熔体对混合氟盐的吸收率达到100％，大大缩短了制备反应时间．Al-5Ti-1B中间合金中，TiAl3相呈现10-20μm小团块状；TiB2粒子为规则多边状，并有清晰的外形轮廓，呈松散聚集团状分布；TiB2粒子的平均尺寸以及尺寸跨度大大降低，分别为646．9nm、1．2μm．该中间合金的优良组织特性显著提高了其晶粒细化性能，用此中间合金可将工业纯铝的铸态晶粒尺寸细化至45μm．

AM60B镁合金的Al5Ti1B细化工艺研究

研究了不同处理参数下,Al5Ti1B对AM60B镁合金的细化工艺。结果表明:当加入0.3wt%细化合金,在780℃保温30 min后浇注时,AM60B合金平均晶粒尺寸由348μm变为73μm。由于TiB2与α-Mg晶粒错配度相差较小,异质核心促进镁合金形核,从而细化合金,随着细化温度和时间的变化,晶粒的细化效果又有所不同。

热爆法合成Al-Ti和Al-TiC晶粒细化剂及其晶粒细化效果

采用铝熔体热爆法直接合成了Al-Ti和Al-TiC两种晶粒细化剂,研究了这两种细化剂的相组成及对工业纯铝的晶粒细化效果。结果表明,合成的Al-Ti细化剂只含有第二相TiAl3相,Al-TiC细化剂只含有第二相TiC相,无其它杂相生成。TiC和TiAl3单独作为α-Al的形核相时,二者形核能力均较差,但TiC的形核、抗细化衰退能力优于TiAl3。当TiC和TiAl3共同作为α-Al的形核相时,其表现出较强的形核能力和抗晶粒细化衰退能力。这表明Al-Ti-C晶粒细化剂良好的细化效果离不开TiC和TiAl3的共同作用,适当的TiC和TiAl3组合是晶粒细化剂优良细化能力的保证。

铝硅合金晶粒细化剂Al-Ti-C-P的研制

采用自蔓延+熔铸法制备了Al-Ti-C-P晶粒细化剂,探讨了其对共晶铝硅合金的变质效果。通过扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等手段,研究了Al-Ti-C-P晶粒细化剂的显微组织。结果表明:Al-Ti-C-P晶粒细化剂的主要相组成为TiAl3、TiC、AlP,对共晶铝硅合金具有优良的变质效果。晶粒细化剂中的TiAl3和TiC颗粒促进了AlP对共晶铝硅合金的变质效果。

Al-Ti-C晶粒细化剂的细化机理试验研究

通过SEM分析手段,研究了液固反应法制备的Al-Ti-C晶粒细化剂的组织特征,并通过不同Ti/C的Al-Ti-C晶粒细化剂的细化效果比较,确定Al-Ti-C合金的最佳成分范围;分析了Al熔体凝固过程的形核过冷度、以及α-Al形核与长大驱动力,探讨了凝固过程中α-Al细化机制。结果表明:细化效果决定于TiC的数量、形核活性及晶粒生长限制因子的综合作用。

Al-Ti-B中间合金对AZ91D镁合金的晶粒细化工艺的研究

研究了不同工艺条件下Al-Ti-B中间合金对AZ91D镁合金的细化效应。结果表明,Al-Ti-B中间合金对AZ91D合金有良好的细化效果。当加入中间合金达到0.3%(质量分数),在750℃的浇注温度下保温30min后浇注时,AZ91D合金平均晶粒尺寸由422μm变为78μm,综合细化效果达到最好。

热处理对Al-3%Ti-0.35%C细化剂组织的影响机制

研究热处理工艺对热爆法合成Al-3%Ti-0.35%C晶粒细化剂组织的影响机制。结果表明:Ti原子的扩散是控制热处理的主要因素之一;400℃时脱溶反应最先发生,经过大约6 h反应基本结束;当Al3Ti满足原子计量比时,其产物形态不发生改变,而当晶界以及Al3Ti产物中存在过剩的钛元素时,则细化剂的晶界及Al3Ti产物的周边区域会有条件地发生扩散反应;当在600℃连续保温12 h以上时,脱溶反应的Al3Ti产物重新溶解,晶界处的类共晶组织会消失,经扩散反应生成含Ti颗粒物质。TiC颗粒未见变化。经400℃保温2 h热处理的试样的细化效果最佳。

Al-Ti-C晶粒细化剂的连续铸挤组织与细化性能

采用液固反应法制备了Al-Ti-C中间合金,由常规铸造及连续铸挤成形,获得了不同组织形态的晶粒细化剂,并通过细化纯铝试验,研究了晶粒细化剂的组织形态与其细化效果间的关系。结果表明:熔体连续铸挤成形过程,对熔体的强烈剪切与热扰动作用,可分散细化TiAl3,使TiC粒子呈弥散分布,显著提高AlTi5C 0.25合金的组织细化活性,经连续铸挤成形的Al-Ti-C晶粒细化剂,特别适于对铝箔制品的细化处理。

镁合金的Al5Ti1B细化研究

通过金相显微镜、电子探针、扫描电镜、X射线衍射等检测手段研究了Al5Ti1B对AM60B镁合金的细化,结果表明在AM60B合金中加入Al5Ti1B具有良好的细化效果。TiB2和α-Mg同属密排六方晶体结构,晶粒错配度相近,可以作为Mg基底的非均质形核核心。合金在凝固时,多余的Ti元素在枝晶前沿富集,形成成分过冷,抑制晶粒长大。

Al5Ti1B中间合金中TiAl3形态尺寸对晶粒细化的影响

通过金相显微镜、SEM扫描电镜和软件分析Al5Ti1B中间合金中TiAl3的形态、尺寸、分布对工业纯铝晶粒细化效果的影响。结果表明,具有不同TiAl3尺寸的细化剂有不同的细化效果;第二相TiAl3尺寸在10μm^30μm左右、形貌呈块状、均匀分布时,能得到最好的细化效果。

Al3Ti4B中间合金对Mg-7Al-0.4Zn-0.2Mn合金显微组织和性能的影响

研究了Al3Ti4B中间合金对 Mg 7Al 0.4Zn 0.2Mn合金的显微组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明: 当Al3Ti4B加入量小于0.3%(质量分数)时, 合金的平均晶粒尺寸显著减小; 当 Al3Ti4B加入量为0.3%时, 合金组织显著细化, 平均晶粒尺寸由未变质合金的 135μm细化到 30μm, 合金拉伸力学性能和耐腐蚀性能最好; 当加入量超过0.3%时, 晶粒粗化; 具有密排六方结构的高熔点化合物 TiB2 (θm =2 980 ℃)和 AlB2(θm=980℃)均可作为α Mg的异质核心, 大量异质结晶核心的存在是导致α Mg晶粒细化的主要原因。

Zr和Mn对Al-Ti-B中间合金的影响

验证了铝合金中微量Zr及Mn对Al-Ti-B中间合金细化效果的影响。发现Mn对Al-Ti-B中间合金的细化效果无中毒作用,而Zr在一定浓度范围内显著降低其细化效果;而且提高熔炼温度会加剧Zr对Al-Ti-B中间合金的中毒作用。研究还发现,微量Al-Ti-B及Al-Ti中间合金也会使Zr对铝的细化效果产生中毒作用。

成分对热爆法合成Al-Ti-C的组织及细化效果的影响

采用铝熔体热爆法合成8种成分配比的Al-Ti-C晶粒细化剂。研究了按不同成分的Al∶Ti∶C比值进行配料、铝熔体温度为710℃合成Al-Ti-C晶粒细化剂的相组成、Al3Ti和TiC的形态及对工业纯铝的细化效果。XRD分析结果表明:随着预制块的Ti/C比值由高于1.5转为低于1.5,合成的晶粒细化剂由Al3Ti和Al两相组成转为由Al3Ti、TiC和Al三相组成,表明预制块中的Ti/C比值对合成的晶粒细化剂主要物相的组成有很大影响;合成的细化剂中Al3Ti呈块状分布;预制块的Ti/C为3/2时(即Al∶Ti∶C=3∶3∶2)合成的晶粒细化剂在8组细化剂中的细化效果最佳。这表明TiC和Al3Ti相对量及形态的恰当组合是晶粒细化剂优良细化能力的保证。