Al-3Ti-0.15C丝晶粒细化剂组织分析及质量评价

利用光学显微镜和扫描电镜对不同供应商提供的Al-3Ti-0.15C丝进行组织检测,并用EDS能谱仪测定Al-3Ti-0.15C丝中的TiAl_(3)、TiC和盐类氧化夹杂物等固态夹杂。通过TiAl_(3)、TiC的尺寸及分布、盐类氧化夹杂物的总长度以及是否存在未溶解固体杂质等指标的比较,可以判定Al-3Ti-0.15C丝原辅材料的质量好坏,为铝熔铸及加工企业验收Al-3Ti-0.15C丝晶粒细化剂时的检测分析提供参考。

SHS技术制备的Al-3Ti-0.15C晶粒细化剂

利用自蔓延高温合成(SHS)技术,制备了Al 3Ti 0.15C晶粒细化剂合金,并通过DTA、XRD、SEM和EDX等手段分析了合金的组织形态及其形成机制。结果表明SHS合成Al 3Ti 0.15C的过程为:830℃时Ti(s)与Al(l)发生强烈的放热反应,在Al熔体中首先形成块状TiAl3相;SHS反应瞬间释放的热量,使反应区迅速升温,快速通过Al(l)+TiAl3(s)+C(s)三相共存的亚稳态;然后以Al熔体为触媒,1020℃时活性Ti与C反应形成TiC粒子;TiAl3相在过饱和Al Ti熔体中析出,最终呈现针片状。

晶粒细化剂Al-3Ti-0.15C在生产中的使用试验

AlTiB晶粒细化剂能明显细化铸轧板的晶粒,但存在硼化物聚集缺陷。近些年来新型晶粒细化剂AlTiC成功应用于DC铸造,它优于AlTiB晶粒细化剂。我分厂连铸连轧机列用细化剂AlTiC进行铸轧铝板的生产性试验,效果良好。

超声氟盐法制备Al-3Ti-1B-0.2C变质剂工艺及细化性能研究

通过在常规氟盐法的基础上引入功率超声处理,对Al-3Ti-1B-0.2C铝合金变质剂的制备工艺进行了有益探索。研究发现功率超声的空化及声流搅动综合作用能促进石墨在氟盐反应的低温环境下参与反应,生成均匀分布于基体的TiAl_(3)、TiB_(2)和TiC粒子等有效成分。对A380铝合金的变质实验表明,合金试样的硬度较未处理前增加了36.8%,刚度提升了1.3%,弹性模量值上升19.2%,而材料的塑性略微下降,变质后的A380铝合金性能得到了显著的提升。

连续等通道转角挤压对Al-Ti-C合金组织与性能的影响

采用连续等通道转角挤压工艺,以连续的方式对Al-Ti-C合金进行多道次挤压,通过观察微观组织演化,探讨晶粒细化机理和力学性能变化。结果表明:连续等通道转角挤压工艺可有效细化Al-Ti-C合金微观组织,晶粒尺寸减小至1μm左右,形变诱导是变形过程中最主要的晶粒细化机制;高密度位错堆积引起Al基体和TiAl_(3)界面的裂纹以及TiAl_(3)内部的空洞产生,裂纹进一步扩展贯穿整个TiAl_(3)颗粒,最终导致第二相TiAl_(3)组织的细化,同时细小的第二相TiAl_(3)组织的钉扎机制和剪切机制促进了Al基体细化;连续等通道转角挤压1道次后,合金硬度提升最明显,与原始态相比提高59.2%;之后随挤压道次的增加,硬度提升的趋势变缓,合金塑性下降,韧性提高。

不同晶粒细化剂对7N01铝合金铸锭细化效果

文章通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、金相显微镜、低倍测试等,分析了Al-3Ti-0.15C和Al-5Ti-1B两种晶粒细化剂的微观组织差异,对比了两种细化剂对7N01铝合金铸锭晶粒的细化效果。结果表明:Al-3Ti-0.15C晶粒细化剂添加入熔体后主要形成Al_(3)Ti和TiC相,Al_(3)Ti颗粒以杆状形式存在,杆状长度为30~80 μm,而TiC相以细小点状较均匀分布。Al-5Ti-1B晶粒细化剂添加入熔体后主要形成Al_(3)Ti和TiB_(2)相,Al_(3)Ti相以细小块状均匀分布,尺寸为10~50 μm,TiB_(2)相呈点状分布且局部有聚集。对于7N01铝合金铸锭,使用Al-5Ti-1B晶粒细化剂的细化效果比使用Al-3Ti-0.15C晶粒细化剂的细化效果更佳。

光学浮区法制备定向生长Ti-44.5Al-3Nb-0.8Si-0.2C合金

在无籽晶的生长条件下,利用光学浮区定向凝固炉制备了Ti-44.5Al-3Nb-0.8Si-0.2C合金定向试棒。从试棒中切取择优取向的晶粒作为籽晶,引晶自身并成功得到片层界面平行生长方向的定向试棒。结果表明,该试棒的室温屈服强度约为722 MPa,伸长率约为3.9%。SEM观察发现,大量条形硅化物在片层组织中析出。实验结果表明:该合金片层组织具有较好的热稳定性,具备引晶功能,但硅化物的存在使得合金室温塑性略低。

细化剂对2026铝合金组织与性能的影响

研究了Al-5Ti-1B和Al-3Ti-0.15C两种细化剂对2026铝合金铸锭组织、型材组织及型材性能的影响。结果表明,在0.2%的添加量下,Al-5Ti-1B细化剂的细化效果优于Al-3Ti-0.15C细化剂,采用Al-5Ti-1B细化剂生产的铸锭和型材的晶粒尺寸均小于对比试样;采用Al-5Ti-1B细化剂生产的型材强度略高于采用Al-3Ti-0.15C细化剂生产的型材,但伸长率略有降低。