稀土Y及Al-5Ti-B细化剂复合添加对A356铝合金组织和力学性能的影响

用Al-20Y变质剂和Al-5Ti-B细化剂处理A356铝合金熔体,研究稀土Y与Al-5Ti-B复合添加对A356铝合金组织和力学性能的影响。结果表明:稀土Y和Al-5Ti-B复合添加能提高形核率、细化α-Al晶粒尺寸和改变共晶硅形貌,共晶硅的形貌由针状和板片状变为短杆状和颗粒状,使铸造铝合金的力学性能提高。添加稀土Y和Al-5Ti-B的A356铸造铝合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为146 MPa、98 MPa和4.0%。

Al-5Ti-B细化剂对A356合金微观组织的影响

制定合理的熔炼工艺熔配A356合金,并在浇注前加入不同含量的Al-5Ti-B细化剂对合金液进行细化处理,研究细化剂对A356合金组织和性能的影响.研究结果表明:加入Al-5Ti-B能使A356合金中的初生α-Al相显著细化,该相由粗大的树枝晶变为细小、无定向的枝晶;由于晶粒变小晶界增多,硅相变得更为分散地分布在枝晶和晶粒间隙内,导致粗大的针片状共晶硅减少且长度变短,使应力集中程度降低.当细化剂加入量在1.0%时细化效果最好,二次枝晶间距为22.98μm,铸态下其硬度为62.4HB,而不经过细化处理的A356合金,其硬度仅为52.0HB,相比提高了12.4%.

Al-5Ti-B细化剂对ZA4-1合金微观组织和力学性能的影响

用离心铸造方法制备ZA4—1合金铸件，借助扫描电镜、金相显微镜和万能试验机研究A1-5Ti—B细化剂含量对ZA4-1合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：ZA4-1合金中加入含量为0．01%-0．04％的A1-5Ti—B细化剂能够有效细化晶粒，随着细化剂含量增加，细化效果下降。本实验中获得A1-5Ti—B细化剂最佳含量为0．02％。当A1-5Ti-B细化剂含量为0．02％时，合金组织出现等轴晶粒，延伸率提高至3％，但抗拉强度降低了28％，在拉伸实验过程中，试件几乎没有出现颈缩现象，而是直接发生脆性解理断裂。相比未加入细化剂的合金，解理面变小，解理台阶增多，出现较多的撕裂岭和裂纹，还出现了部分小的韧窝，提高了合金的塑韧性；当AI-5Ti—B细化剂含量增加到0．04％时，晶粒的大小又有增大的趋势，合金晶粒细化效果降低，抗拉强度有小幅增加，金相显微镜观察到晶界处有较多的共晶组织析出，共晶组织的出现降低了ZA4-1合金的强度，并且出现脆性相富集于晶界处，形成缺陷，使合金的塑性降低。

Al-5Nb-B细化剂对Al-12Si合金组织与性能的影响

采用氟盐法制备了Al-5Nb-B晶粒细化剂,将所制备的细化剂按不同含量(0.0wt%、1.5wt%、3.0wt%、4.5wt%)分别添加到Al-12Si合金中。采用光学显微镜、扫描电镜对添加不同含量晶粒细化剂的Al-12Si合金的显微组织进行观察,并在电子万能试验机(D2-02001)上进行室温力学性能测试。研究了Al-5Nb-B晶粒细化剂对近共晶Al-12Si合金显微组织与拉伸性能的影响。结果表明:氟盐法制备的Al-5Nb-B晶粒细化剂主要包含平均尺寸为20μm的Al3Nb颗粒和5μm的NbB2颗粒。随着Al-5Nb-B晶粒细化剂含量的增大,Al-12Si合金中α-Al晶粒尺寸由未添加的1864μm减小到396μm,铸态合金的抗拉强度由128 MPa增大到145 MPa,且断后伸长率由6.9%提高到9.8%。氟盐法制备的Al-5Nb-B晶粒细化剂提高了NbB2在Al-12Si合金熔体中的形核数,有效细化了α-Al基体,提高了合金力学性能。

Al-2Ti-B-Ce和Al-5Ti-B-Ce中间合金对工业纯铝晶粒细化效果的研究

以K2Ti F6、KBF4、Ce为添加剂,采用氟盐法制取Al-2Ti-B-Ce和Al-5Ti-B-Ce中间合金细化剂。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、金相显微镜等检测和观察,研究了制取的Al-Ti-B-Ce中间合金中所生成的第二相,并且把制得的细化剂按不同的添加量对工业纯铝进行细化。结果表明,Al-2Ti-B-Ce和Al-5Ti-B-Ce中间合金均对工业纯铝产生明显的细化作用;Al-2Ti-B-Ce和Al-5Ti-B-Ce中间合金的最佳添加质量分数均为0.1%。采用直线截点法测量,经Al-2Ti-B-Ce中间合金细化后的纯铝的最小晶粒为81.81μm;经Al-5Ti-B-Ce中间合金细化后的铝的最小晶粒为59.46μm。

Al-5Ti-B晶粒细化剂细化温度对铝合金细化效果的研究

通过Al-5Ti-1B晶粒细化剂细化温度试验,分析了Al-5Ti-1B晶粒细化剂不同细化温度对A356铝合金金相组织的影响,得出了最佳铝合金金相组织的Al-5Ti-1B晶粒细化剂细化温度。

细化剂Al-5Ti-B添加量对铝合金晶粒度的影响

利用本企业相关设备开展试验,研究了钛元素添加量对铝合金晶粒组织的影响,研究了在铝合金熔铸过程中钛元素的最优添加量,使用最少的Al-5Ti-B丝最经济、合理的使铝合金晶粒组织达到要求。研究结果表明:当铝合金熔体中钛含量添加量为0.01%,同时增加机械搅拌可以使铝合金晶粒组织达到控制要求。

Al-Ti-C和Al-Ti-B对7050铝合金微观组织与力学性能的影响

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS),结合拉伸力学性能与维氏硬度测试,研究了Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C晶粒细化剂对含Zr的7050铝合金铸态、均匀化态以及时效变形态的微观组织演变规律、第二相析出行为及力学性能的影响。结果表明:在7050合金中,Zr元素会使Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C均发生细化"中毒现象",降低晶粒细化剂的细晶效果;与Al-Ti-1B相比,增大Al-Ti-0.2C晶粒细化剂的添加量对于缓解"Zr中毒"现象,细化晶粒更有效,且能够提高合金强度与硬度,并使合金保持较好伸长率;同时,使用Al-5Ti-0.2C晶粒细化剂的7050合金,其第二相的分布较使用Al-5Ti-1B晶粒细化剂更加弥散、均匀。

Effects of Mn and Sn on microstructure of Al-7Si-Mg alloy modified by Sr and Al-5Ti-B

The effects of Mn and Sn on the microstructure of Al?7Si?Mg alloy modified by Sr and Al?5Ti?B were studied. The results show that the columnar dendrites structure is observed with high content of Sr, indicating a poisoning effect of the Al?5Ti?B grain refinement. In addition, Sr intermetallic compounds distribute on the TiB2 particles, which agglomerate inside the eutectic Si. The mechanism responsible for such poisoning was discussed. The addition of Mn changes the morphology of iron intermetallic compounds fromβ-Al5FeSi toα-Al(Mn,Fe)Si. Increasing the amount of Mn changes the morphology ofα-Al(Mn,Fe)Si from branched shape to rod-like shape with branched distribution, and finally convertsα-Al(Mn,Fe)Si to Chinese script shape. The microstructure observed by transmission electron microscopy (TEM) shows that Mg is more likely to interact with Sn in contrast with Si under the effect of Sn. Mg2Sn compound preferentially precipitates between the Si/Si interfaces and Al/Si interfaces.

铝晶粒细化剂Al-5Ti-1B合金的晶粒细化机理

分别采用Al-5Ti-1B、Al-10Ti、Al-4B合金和TiB2粉末对纯铝进行细化实验,比较了TiAl3、TiB2和AlB2对纯铝的晶粒细化作用,利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和透射电子显微镜研究了Al-5Ti-1B合金的晶粒细化机理。结果表明,TiAl3是铝晶粒的有效异质形核相,但Al-5Ti-1B合金中的TiAl3因在铝熔体中会熔化而不是铝晶粒的直接形核相。单独的AlB2和TiB2都不是铝晶粒的有效异质形核相,但TiB2通过表面包覆TiAl3后可成为铝晶粒的有效异质形核相。Al-5Ti-1B合金的晶粒细化机理为TiAl3熔解于铝熔体中释放Ti原子,部分Ti原子通过浓度起伏形成TiAl3,TiAl3再与铝熔体发生包晶转变形成α-Al晶粒直接起到晶粒细化作用;部分Ti原子在TiB2表面偏聚形成TiAl3,TiAl3再与铝熔体发生包晶转变形成α-Al晶粒起到晶粒细化作用。

Al-5Ti-B及RE对挤压铸造7075铝合金传动空心轴组织和性能的影响

本文采用挤压铸造的方法制备了7075铝合金传动空心轴,研究了Al-5Ti-B及RE对挤压铸造7075铝合金铸件微观组织和力学性能的影响.结果表明:未加入细化剂的合金晶粒大小约为50μm,拉伸强度为454 MPa;加入0.29%RE的合金和1%A1-5Ti-B的合金,晶粒尺寸分别了减小到26μm和25μm,拉伸强度分别提高了16.3%和22.2%;同时加入0.29%RE和1%A1-5Ti-B对合金组织细化最为明显,晶粒尺寸减小到18μm,拉伸强度提高了26.6%,达到575MPa,延伸率为8.16%,布氏硬度为184.

Al-5Ti-B和稀土Y复合添加对A356合金半固态凝固组织的影响

采用稀土Y及Al-5Ti-B中间合金对A356铝合金进行细化处理,并用低温浇注技术制备半固态坯料。研究了单独添加Al-5Ti-B和稀土Y以及两者复合添加时对A356铝合金半固态凝固组织的影响。研究结果表明,Al-5Ti-B和稀土Y对A356铝合金半固态初生相的形貌及尺寸均有不同程度的改善。将两者复合添加时,可显著提高合金中初生相的形貌及尺寸,得到细小、圆整且分布均匀的半固态组织,其添加量的最佳组合为0.02%的Ti与0.5%的Y。探讨了两者复合添加对合金凝固组织的细化机理。

Al-5Ti细化剂和Al-10Sr变质剂对A357合金微观组织和力学性能的影响

研究了Al 5Ti细化剂和Al 10Sr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。结果表明,单独细化晶粒的最佳Ti加入量为0 08%～0 14%,单独变质处理的最佳Sr加入量为0 005%～0 01%。当以单独细化晶粒的最佳Ti量和单独变质处理的最佳Sr量共同加入合金时,合金的力学性能却有所下降。适当增大Sr加入量可克服上述不利影响,并获得更好的效果。

Al-5Ti-1B对A357合金晶粒细化作用的研究

采用A l-5Ti-1B中间合金作为细化剂细化A357合金,考察细化剂加入量、保温温度及熔体在不同温度下保温时间对晶粒尺寸的影响,研究了A l-5Ti-1B中间合金对A357合金晶粒细化效果.研究表明:A l-5Ti-1B可明显减小A357合金的晶粒尺寸,并且在较长的时间内保持良好的细化效果;熔体长时间静置后易出现(钛)偏析,底部Ti含量比顶部要高,致使铸件整体细化效果大大降低;定期对熔体进行搅拌可有效消除偏析.

Al-5Ti-1B晶粒细化剂添加量和细化时间对铝合金细化效果的影响

通过Al-5Ti-1B晶粒细化剂的添加量和细化时间试验,分析了其不同添加量及不同细化时间对A356铝合金金相组织的影响。最后得出了较合适A356铝合金金相组织的Al-5Ti-1B晶粒细化剂添加量和细化时间。

电磁搅拌对Al-5Ti-1B的显微组织与晶粒细化能力的影响

在中间包对Al-5Ti-1B熔体施加电磁搅拌,然后连续铸挤成Al-5Ti-1B丝,研究了电磁搅拌对Al-5Ti-1B的显微组织与晶粒细化能力的影响,结果表明:电磁搅拌能够阻止TiB2粒子的团聚和沉淀,改善TiB2粒子的分布均匀性,提高Al-5Ti-1B的晶粒细化能力.Al-5Ti-1B的Ti、B元素含量分别为5.08%和1.02%,TiB2粒子平均尺寸为0.74μm,TiAl3相平均尺寸为15.7μm.添加0.2%的Al-5Ti-1B后保温2 min,可使纯铝晶粒从2 800μm细化至68μm,保温120 min,晶粒未见长大.

高能超声对Al-5Ti-1B中间合金组织和细化行为的影响

在A l-5Ti-1B中间合金的制备和重熔过程中引入高能超声处理,研究了其对中间合金组织和细化效果的影响。结果发现:在市售A l-5Ti-1B重熔过程中施加超声处理,可以显著改善合金组织和细化作用;制备过程中施加超声处理可以加速氟盐和铝熔体间反应的进行,均匀化组织,提高细化效果;中间合金制备及凝固过程联合超声处理,不仅可以改变TiA l3相的形貌,而且改变了TiB2聚集团的形态,使其变为疏松的鱼卵状,粒子之间不再存在粘连现象,中间合金的细化效果进一步提高。

连续铸挤Al-5Ti-1B合金线的组织与晶粒细化效果

采用连续铸挤成形Al-5Ti-1B合金线,采用光学显微镜和扫描电镜分析了Al-5Ti-1B合金线的显微组织和晶粒细化效果,并与Al-5Ti-1B合金锭进行了比较。结果表明,连续铸挤Al-5Ti-1B合金线中TiAl3相呈细小圆块状,分布均匀,TiB2粒子弥散分布于铝基体;而Al-5Ti-1B合金锭中TiAl3相呈粗大板条状,TiB2粒子偏聚于铝晶界呈粗大团块状。Al-5Ti-1B合金线对纯铝的晶粒细化效果优于Al-5Ti-1B合金锭,纯铝加入Al-5Ti-1B合金线5 min后,晶粒尺寸达到最小。

Al-5%Ti-0.25%C细化剂合金微观组织与细化性能

采用液固反应合成技术,通过铝熔体润湿经活化与助熔处理的无定型石墨的方法,成功地制备了Al 5%Ti 0 25%C细化剂合金,并通过透射电镜(TEM)、光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)和能谱分析(EDS)等手段,研究了该合金的组织特性与细化性能。结果表明:Al 5%Ti 0 25%C细化剂合金组织由Al基体、针状及片状TiAl3相和TiC粒子团簇组成,且部分TiC粒子与α Al基体存在晶体取向关系;Al 5%Ti 0 25%C细化剂具有优异的细化α Al晶粒的性能,细化接触时间和衰减时间分别为2 5min和110min。

Al-5Ti-1B细化剂添加量对含铈铸造铝合金组织和拉伸性能的影响

在添加质量分数0.1%铈的基础上,对比研究Al-5Ti-1B细化剂质量分数(00.4%)对A356铸造铝合金组织及拉伸性能的影响。结果表明:随着Al-5Ti-1B细化剂含量的增加,α-Al树枝晶的平均二次枝晶间距先降后增,当细化剂的质量分数为0.2%时,平均二次枝晶间距最小,为37.3μm;添加适量细化剂能促使共晶硅由狭长纤维状向粗短棒状的转变,从而降低共晶硅的等效直径和长宽比,过量细化剂则会引起共晶硅的尖锐化;添加细化剂后,铝合金的抗拉强度和断后伸长率均提高,且随着细化剂含量的增加呈先增后降的趋势;添加质量分数0.2%细化剂时铝合金的综合变质效果最佳,此时铝合金的拉伸性能最佳,抗拉强度和断后伸长率较未添加细化剂时的分别提高了20.7%和66.7%。