高能球磨及热挤压对Al-Ti-B细化剂纳米TiB_(2)颗粒分散性与细化性能的影响

为获得高晶粒细化性能的Al-Ti-B细化剂,本文利用高能球磨法在微米Ti粉上负载纳米TiB_(2)颗粒制备了Ti/TiB_(2)粉末细化剂,并采用热挤压工艺制备了杆状Al-Ti-B细化剂,对比分析了两种细化剂的晶粒细化性能及机理。研究表明:高能球磨可将纳米TiB_(2)颗粒均匀负载分散在微米Ti粉表面,使工业纯铝的平均晶粒尺寸细化至74.6μm;热挤压则使细化剂致密化,微米Ti粉及纳米TiB_(2)颗粒在铝基体中分布更加均匀,可将工业纯铝的平均晶粒尺寸进一步细化至58.4μm,获得最佳细化效果,并使细化剂的抗衰退性能提高。机理分析表明,随着细化剂中纳米TiB_(2)颗粒的分散性提高、团聚现象减缓,其在铝熔体中的沉降速度缓慢,对晶粒的形核促进作用、长大抑制作用更充分,是热挤压Al-Ti-B细化剂对工业纯铝有优异晶粒细化效果的关键。

浅谈Al-Ti-C与Al-Ti-B细化剂对7050合金铸锭的影响

7050铝合金大量应用于航空航天结构件,在生产过程中熔铸工序的铸锭组织对最终产品质量有决定性影响。为了解不同晶粒细化剂对7050合金铸锭组织的影响规律,采用金相显微镜、扫描电镜等检测手段,分析了Al-Ti-C与Al-Ti-B两种细化剂对7050合金铸锭低倍晶粒度、显微疏松以及显微组织的影响。结果表明:Al-Ti-B在线细化能力优于Al-Ti-C;Al-Ti-C在线细化铸锭的显微疏松尺寸稍低于Al-Ti-B在线细化的铸锭;Al-Ti-B在线细化铸锭的富铁相呈针状形貌,而Al-Ti-C在线细化铸锭的富铁相形貌主要呈块状形貌。

Al-Ti-C与Al-Ti-B晶粒细化剂的Zr中毒机理

通过采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等对Al-Ti-Zr-C与Al-Ti-Zr-B试验合金中Al3Zr、Al3Ti、TiC或TiB2等第二相粒子结合情况的观察,研究晶粒细化剂的Zr中毒机理。结果表明:两种实验铝合金的凝固组织中Al3Zr均容易与Al3Ti结合形成聚积体,从而抑制了Al3Ti异质形核、细化晶粒的作用,出现所谓晶粒细化剂的Zr中毒现象;而TiC、TiB2粒子基本不与Al3Zr结合,但受Al3Zr的影响出现了团聚现象。根据边-边匹配晶体学模型(E2EM)计算表明:Al3Zr与Al3Ti、α-Ti具有多种可能的共格位向关系,而与TiC/TiB2粒子均只有一种可能的共格位向关系。母相-新相的共格位向关系的多少可作为晶粒细化剂设计的晶体学理论参考。

Al-Ti-B-Re晶粒细化剂的研究现状

综述了铝的晶粒细化剂的发展和新型铝晶粒细化剂 Al- Ti- B- Re中稀土元素的作用 ,认为因为添加了具有特殊 性质的稀土不仅大大的增强了细化的作用 ,还同时起到了净化。

Al-Ti-B晶粒细化剂的研究进展

晶粒细化是提高材料强度和塑性,改善铸件质量的重要途径之一.在介绍Al-Ti-B合金晶粒细化剂的发展现状及制备方法的基础上,分析了晶粒细化剂的细化机理,明确了目前尚存在的问题,并指出了其今后的发展方向.

Al-Ti-B细化剂对5A06铝合金组织性能的影响

使用Al-Ti-B细化剂是提高铝合金铸锭质量的重要途径;试验了在5A06铝合金中添加不同量Al-Ti-B细化剂后对其型材力学性能、腐蚀性能和组织的影响。

Al-Ti-B晶粒细化剂研究进展:细化机理及第二相控制

随着铝合金使用日益广泛,人们对高品质Al-Ti-B晶粒细化剂的需求也日益增加。氟盐法是国内外Al-Ti-B晶粒细化剂制备的主流方法,国内研究者们在氟盐法制备工艺方面取得了一定的成果,但依然未能在高品质Al-Ti-B晶粒细化剂的制备上获得突破。Al-Ti-B晶粒细化剂的细化机理主要有硼化物粒子理论、包晶反应理论、双重形核理论等,其中,双重形核理论可以较好地解释Al-Ti-B晶粒细化剂的晶粒细化过程。双重形核理论表明:Al-Ti-B晶粒细化剂中的第二相TiAl 3和TiB 2尺寸越小、数量越多、分布越弥散,则Al-Ti-B晶粒细化剂的细化性能越突出。氟盐反应热力学分析表明:在氟盐反应产物控制方面,TiB 2的生成趋势最大,TiAl 3次之,AlB 2最小;在750~800℃的反应温度范围内,适当缩短反应时间,可在保证TiAl 3生成的同时避免AlB 2的生成。氟盐反应动力学分析表明:TiAl 3和TiB 2的形成由氟盐分解、第二相形核及长大三个过程组成,通过减小氟盐尺寸、提高氟盐分解气体TiF 4和BF 3与Al熔体的接触界面面积、减小Ti、B元素的绝对过饱和度、缩短反应时间等措施,有望获得内含细小弥散第二相的Al-Ti-B晶粒细化剂。本文主要介绍了Al-Ti-B晶粒细化剂的发展历程及制备方法,阐述了国产Al-Ti-B晶粒细化剂与进口产品的差距和存在的问题。基于Al-Ti-B晶粒细化剂的晶粒细化机理、氟盐反应热力学与动力学,讨论了TiAl 3、TiB 2的细化、弥散化控制原理,并对其细化、弥散化控制技术及潜在技术进行了综述和展望。

钛屑再生制备Al-Ti-B细化剂及其晶粒细化行为的研究

钛及钛合金属于难切削加工材料,生产过程中易产生大量废屑,再生利用钛屑已成为急需解决的问题.本文利用钛屑和氟硼酸钾在铝熔体中反应制备了Al-5Ti-1B细化剂,通过金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对细化剂进行分析,研究了细化剂加入量和保温时间对工业纯铝细化效果的影响.研究表明,Al-5Ti-1B细化剂主要由α-Al、TiAl3和TiB2相组成,TiAl3相主要为块状,尺寸为10~30μm;TiB2相均匀分布在合金中,平均尺寸小于2μm。随着细化剂加入量的增加,晶粒尺寸不断减小;当加入量达到0.3%时,晶粒细化效果最好,进一步增大细化剂添加量,晶粒尺寸下降不明显。细化剂保温60 min时,晶粒细化效果良好;保温120 min时,出现了严重的细化衰退现象,晶粒尺寸达到953μm;商业杆状细化剂保温120 min时未出现明显的细化衰退。

国外几种Al-Ti-B晶粒细化剂的质量评价

采用等离子体发射光谱仪、光学显微镜和扫描电镜,检测分析了英国LSM公司、荷兰KBM公司、西班牙Aleast-ur公司和韩国SLM公司生产的Al-Ti-B合金线的化学成分、显微组织和晶粒细化能力,评价了Al-Ti-B合金线的质量。结果表明,荷兰KBM公司生产的Al-Ti-B合金线的综合质量较好;英国LSM公司生产的Al-Ti-B合金线的TiAl3相、TiB2粒子的尺寸较大,TiB2粒子团聚较严重;西班牙Aleastur公司生产的Al-Ti-B合金线的Ti含量较低;韩国SLM公司生产的Al-Ti-B合金线的Fe、Si杂质元素含量较高。研究结果可为铝加工企业选用Al-Ti-B晶粒细化剂提供参考。

推广Al-Ti-B晶粒细化剂提高铝材质量与经济效益

采用Al-Ti-B中间合金细化铝合金锭的晶粒是现代铝材生产中的一项重大技术进步,也是80年代铝加工技术水平标志之一。国外己广泛采用此项新技术,我国也开始采用,但还不够,应大力推广,以改善工艺性能、提高产品质量与经济效益。我国现在生产Al-Ti-B中间合金的企业约12个,质量不够稳定,有待改进,宜定点几个厂生产。全面推广Al-Ti-B细化剂的应用后,每年全国约需2000吨,以每吨进口价格6千美元计算,用国产Al-Ti-B细化剂代替进口的,则每年可为国家节约外汇1200万美元,尚不包括由于产品质量提高所创造的巨大社会效益。

Al-Ti-B晶粒细化剂的研究进展

综述了Al-Ti-B晶粒细化剂的制备方法及其特点,介绍了电磁搅拌和高能超声制备Al-Ti-B中间合金的熔体处理新技术,对快速凝固、连续流变挤压成型等细化相二次分散技术进行了对比分析,对新型Al-Ti-B-RE和Al-Ti-B-C晶粒细化剂进行了介绍。

高性能铝合金晶粒细化剂Al-Ti-B研究及制备技术综述

本文综述了铝合金晶粒细化剂Al-Ti-B丝的市场需求与应用技术现状,阐述了Al-Ti-B丝的制备技术现状,分析对比了国内外Al-Ti-B丝产品的质量,并总结了国内Al-Ti-B丝产品的差距所在,展望了晶粒细化剂的发展趋势。

国产及进口Al-Ti-B细化剂显微组织对比

Al-Ti-B细化剂广泛应用于铝及其合金的细化,目前在铝行业中广泛应用的主要有国产及进口两类,但进口产品的价格远高于国内产品。本文利用光学金相显微镜对国外进口细化剂及国内某厂国产细化剂的显微组织进行了分析。结果表明:两种细化剂中均存在少许夹杂物;国产Al-Ti-B细化剂中块状Ti Al3相存在少许聚集现象,尺寸大小不太均匀,Ti B2相存在轻微的团聚现象;国外Al-Ti-B细化剂中块状Ti Al3相分布均匀,尺寸相差不大,基本没有聚集现象;Ti B2相的分布也很均匀,聚集现象比国产的轻。

动态合成Al-Ti-B细化剂的制备工艺和细化性能研究

Al-Ti-B-RE细化剂能够提升细化剂的综合性能,是目前最有研发价值和最有潜力的铝用晶粒细化剂之一。采用常规搅拌工艺存在比重偏析,影响晶粒细化效果及铝合金的整体性能。本研究首先通过中国知网和爱思唯尔学术平台分析Al-Ti-B细化剂的研究现状,并进一步分析混合熔融法、氟盐反应法、超声搅拌法、电磁振动法等制备工艺的优缺点,以及不同稀土、不同配比、以及细化剂中毒的内在机理。结果表明,可以采取超声搅拌法、电磁振动法等动态合成技术,并考虑微量元素在Al-Ti-B细化剂中的配比,以获取更小晶粒和更好力学性能的Al-Ti-B-RE细化剂。

Al-Ti-C和Al-Ti-B线杆对铝合金扁铸锭晶粒度的影响

介绍Al-Ti-C和Al-Ti-B线杆对铝合金扁铸锭晶粒度的影响,以及Al-Ti-C、Al-Ti-B线杆的添加数量和铸锭晶粒度的关系。经过铝合金铸造生产实践,确认铸锭铸造过程中最佳的送细化剂线杆速度。

Al-Ti-B细化含Zr铝合金中毒现象的研究进展

Zr是高强铝合金中普遍添加的合金元素,当用Al-Ti-B细化含Zr铝合金时,却会产生细化剂的中毒现象。Zr中毒随着时间的延长而加重,并且该过程是不可逆的。深入研究Zr中毒机制有重要应用价值。目前提出的Zr中毒机制有以下四种:一是Zr与TiB_2反应生成ZrB_2或(Ti_(1-x)Zr_x)B_2;二是Zr替换了TiB_2表面TiAl_3层中的Ti;三是Zr与Ti反应生成(Ti_(1-x)Zr_x)Al_3;四是Zr与杂质元素Fe反应生成Al_8Fe_4Zr。对Zr中毒机制的研究进展作了详细介绍。

细化剂及时效制度对6063铝合金的组织和性能的影响

综合讨论了稀土,Al Ti C、Al Ti B等中间合金细化剂和热处理制度对6063铝合金性能的影响,采用细化剂复配,对加了Al Ti C、Al Ti B的合金可以采用分级时效,结果表明:加入复配后的细化剂对合金性能有很大的影响。

新一代Al—Ti—C晶粒细化剂的研究与开发

最近的研究证明，Al-Ti-C晶粒细化剂较少存在Al-Ti-B中与TiB2有关的缺点。显示了TiC的聚集倾向小和对锆、铬中毒免疫。介绍了Al-Ti-C细化剂的新发展及我们研制的新型Al-Ti-C细化剂的试验结果。用新开发的Al-Ti-C与进口的Al-Ti-B丝对99.7％Al的晶粒细化试验比较证明，新型Al-Ti-C细化晶粒的效果远比进口Al-Ti-B丝的好。

稀土Al-Ti-C晶粒细化剂的研究开发

在比较Al Ti B与Al Ti C晶粒细化剂的基础上,论述了利用稀土元素的特点开发新型稀土Al Ti C的必要性及为此可能采用的配制工艺。

氟盐反应温度、超声波对Al-5Ti-1B晶粒细化剂第二相及细化性能的影响

采用氟盐反应法制备了Al-5Ti-1B细化剂,对氟盐反应温度及超声波对Al-Ti-B细化剂第二相及细化性能的影响进行了研究,结果表明:在760℃~820℃范围内,随温度升高,氟盐反应常数k增大,Ti、B元素收得率提高,第二相TiAl_(3)与TiB_(2)的平均尺寸减小,反应温度800℃时分别为15及3μm,反应温度超过800℃后,氟盐反应自由能变化提高,第二相数量减少、尺寸增大。超声波的声流效应使铝熔体形成环流,可使氟盐反应更充分、第二相含量提高;同时,超声波的空化效应使第二相弥散化,并将TiAl_(3)及TiB_(2)的平均尺寸分别细化至10及1.23μm。在反应温度800℃、超声波3 min的条件下,得到具有最佳细化效果的Al-5Ti-B细化剂,可将工业纯铝的平均晶粒尺寸细化至102μm,较国产细化剂细化效果提高了15%,接近进口细化剂细化水平。