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。

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．

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。

Al-5Ti-1B和Al-P中间合金对Al-Si合金的联合变质作用

研究了Al-5Ti-1B和Al-P中间合金对Al-Si活塞合金组织和性能的影响。结果表明,加入0.2%Al-5Ti-1B中间合金能使经Al-P中间合金变质过的ZL109合金的共晶团和初晶硅进一步细化,抗拉强度也明显提高。随着Al-5Ti-1B加入量的增加这种细化作用逐渐减小,当Al-5Ti-1B的加入量为2%时甚至使ZL109中的初晶硅变粗,抗拉强度也随之降低。

杆状Al-5Ti-1B中间合金的组织形貌及对铝合金晶粒细化效果研究

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析等手段对比分析了四个不同厂家生产的Al-5Ti-1B杆状晶粒细化剂的化学成分、组织及对铝合金的细化效果。结果表明,1#杆状Al-5Ti-1B晶粒细化剂成分达到YS/T447.1-2011标准中A等Al-5Ti-1B中间合金的要求,与其他三种Al-5Ti-1B晶粒细化剂相比具有最优的晶粒细化效果。

脉冲磁场及Al-5Ti-1B中间合金对工业纯铝凝固组织的影响

应用新型熔体表面脉冲磁场技术及Al-5Ti-1B中间合金对工业纯铝进行晶粒细化试验,研究脉冲磁场及Al-5Ti-1B中间合金对工业纯铝凝固组织的影响。结果表明:工业纯铝中添加Al-5Ti-1B中间合金,与未添加Al-5Ti-1B中间合金的相比较,前者的凝固组织晶粒尺寸减小约13%;在工业纯铝中添加Al-5Ti-1B中间合金、同时施加脉冲磁场,与未添加Al-5Ti-1B中间合金及未施加脉冲磁场相比较,前者的晶粒尺寸减小约34%。动力学分析认为,脉冲磁场的能量可以降低形核过程的临界吉布斯自由能,这是工业纯铝凝固组织进一步细化的重要原因。同时在脉冲磁场的作用下,晶体出现择优生长现象。

Al-5% Ti-1% B对Sr变质Al-13.0 %Si合金组织影响的研究

Sr作为变质剂加入到Al Si合金中能导致共晶硅的形态从粗大的片状 (或称为针状 )转变为细小的纤维状 ,但同时也促进了柱状枝晶的形成。当Al 5%Ti 1%B加入量低于 0 8%时 ,α枝晶有等轴化趋向 ,柱状枝晶的主干长度缩短 ,对共晶硅的形态与尺寸没有显著的影响 ,尽管共晶团尺寸略有下降。但当Al 5%Ti 1%B加入量超过 0 8%后 ,其对Sr变质作用的有害影响显现出来 ,α Al枝晶数量减少 ,出现初晶硅 ,共晶硅尺寸变大。随着加入量进一步增加 ,最终转变为未变质组织。所有的结果表明 :熔体中有效Sr量随着Al 5%Ti 1%B中间合金加入量的增加而降低 。

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。

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.

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。

Al_5Ti_1B对A356合金流动性的影响

通过研究Al5Ti1B加入对A356合金凝固过程微观组织演变的影响,探讨Ti/B对A356合金流动性的影响机理。通过研究表明,Al5Ti1B量<0.1%时能够使A356流动性上升,0.1%<Al5Ti1B量<0.5%A356流动性下降。对流动性而言A356最佳Al5Ti1B添加量为0.1%;组织分析认为,少量Al5Ti1B的加入促进α-Al晶粒形核,大量α-Al晶核的形成使周围成分过冷,抑制晶粒迅速长大,相对延长液态时间,使合金流动性提高;继续添加Al5Ti1B,熔体中TiB2异质颗粒过剩,使合金液相线上升,凝固区间扩大,潜热释放不集中,形核温度上升,流动性降低。适量Al5Ti1B的加入能增加A356中α-Al形核率,减小晶粒尺寸,提高流动性。

Al-5Ti-1B对Al-Si合金磷变质行为影响机理的研究

研究了熔炼条件及Al-5Ti-1B中间合金加入量对P变质ZL109合金凝固组织的影响,并着重对其影响机理进行了探讨。结果发现在中频感应炉熔炼条件下,加入适量Al5-Ti-1B对初晶硅有明显的细化作用,而在静置炉(电阻炉)熔炼条件下,这种作用却不明显;同时发现,无论是在电阻炉还是感应炉熔炼条件下,加入过量的Al5Ti1B都会使合金中的初晶硅粗化。EPMA分析发现,加入Al5-Ti-1B后合金的初晶硅中心有Ti元素富集。分析认为Al5Ti1B中的TiB2粒子对AlP质点具有吸附作用,从而对AlP中间合金的变质效果产生影响。

Al5Ti1B含量对6061铝合金组织及力学性能的影响

采用铸造法制备了不同Al5Ti1B含量的6061铝合金,研究了Al5Ti1B对铝合金微观组织及力学性能的影响。结果表明:Al5Ti1B的加入可以极大地细化晶粒,提高6061合金的综合力学性能。当Al5Ti1B的加入量为0.7%时,经535℃×1 h固溶、175℃×6 h时效处理后,合金的综合力学性能较佳。

Al-5Ti-1B对ZL101A合金晶粒细化效果影响

Al-5Ti-1B中间合金常用作ZL101A合金的细化剂,然而,在熔体长时间保温后,其细化效果逐渐减少。本文研究了Al-5Ti-1B对ZL101A合金晶粒的细化效果。结果表明,熔体保温90 min后Al-5Ti-1B中间合金明显出现衰退,α初晶明显粗化,而在冷却曲线上表现为初晶过冷度明显升高。Al-5Ti-1B的异质形核作用源于TiAl_3粒子,其细化剂的衰退是多种因素综合影响的结果。因此,建议ZL101A合金熔体保温时间不应超过1 h。

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。

Al-5Zr-1B中间合金对镁及镁合金晶粒细化的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等手段研究了Al-5Zr-1B中间合金对镁及镁合金显微组织的影响.结果表明:Al-5Zr-1B中间合金由α-Al和ZrB2两相组成,ZrB2粒子主要在晶界上析出,少量分布在晶内.加入Al-5Zr-1B中间合金后纯镁晶粒得到明显细化,随着中间合金添加量的增加,纯镁的晶粒由粗大的柱状晶转化成细小、均匀的等轴晶.在AZ31镁合金中加入1%的Al-5Zr-1B中间合金,可取得较好的细化效果.固溶处理后的AZ31镁合金的平均晶粒尺寸由约300μm下降到约120μm.通过面错配度计算证实,ZrB2粒子的异质形核作用是晶粒细化的主要机制.

Al-5Ti-1B对ZL107合金组织与性能的影响

研究了不同的Al-5Ti-1B细化剂加入量对ZL107合金组织与性能的影响。结果表明:Al-5Ti-1B对ZL107合金晶粒有良好的细化效果,当其加入量为0.20%(质量分数)时,合金中α(Al)二次晶臂平均尺寸最小,力学性能也最好;加入量大于0.20%时,性能开始下降。经过T6热处理后,合金的组织和力学性能得到进一步改善提高。合金细化是因为化合物TiA13、TiB2等成为α(Al)形核的异质核心,并且TiB2能抑制α(Al)的快速长大。

合金化温度对Al-5Ti-1B组织及细化效果的影响

分别采用氟盐法和替代法制得Al-5Ti-1B中间合金线材。运用OM、XRD、SEM和EDS等方法研究了合金化温度对Al-5Ti-1B中间合金组织以及细化效果的影响。结果表明,合金化温度在750~850℃之间时,两种方法制得的Al-5Ti-1B组织中TiAl3相的平均尺寸随温度的升高均呈先增大后减小的趋势。两种方法制备的中间合金中尺寸小于20μm的TiAl3数量随着合金化温度的升高均呈先减后增的趋势,都在800℃时达到最少,分别为57.83%和47.3%。就细化效果而言,在合金化温度为800℃时,两种方法制得的中间合金的细化效果最好,细化后铝晶粒数目分别为48.67个/mm^2和52.71个/mm^2。

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。

B元素对Ti-46Al和Ti-46Al-5Nb合金柱状晶组织的影响

B元素对Ti-46Al和Ti-46Al-5Nb(原子分数,%)合金的柱状晶组织均有明显的细化作用,且对后者的细化效果更显著.这一现象可归结为:B元素在Ti-46Al-5Nb合金中的溶解度较低,硼化物析出量增加,柱状晶组织进一步细化.