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b_2O_3替代KbF_4用氟盐法制备Al-Ti-B晶粒细化剂的研究

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稀有金属 2016年第2期40卷 188-192页

作者：任峻陶钦贵马颖宜宾学院计算物理重点实验室四川宜宾644007 兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室甘肃兰州730050

晶粒细化是提高铝合金强度和塑性,改善铸件质量的重要途径。目前,铝合金的晶粒细化主要基于Al-Ti-B三元合金体系采用氟盐法制备,通过在熔融铝合金中添加Al-Ti-B细化剂棒使α-al晶粒细化,从而获得均匀、细小、等轴晶粒组织。然而,该方法... 详细信息

晶粒细化是提高铝合金强度和塑性,改善铸件质量的重要途径。目前,铝合金的晶粒细化主要基于Al-Ti-B三元合金体系采用氟盐法制备,通过在熔融铝合金中添加Al-Ti-B细化剂棒使α-al晶粒细化,从而获得均匀、细小、等轴晶粒组织。然而,该方法的KbF4和K2ti F6混合卤盐,尤其是KbF4,增加了生产成本,引起更多的氟化物排放和难处理的残渣,且反应过程造成的热量损失很难由熔体自身的放热反应来弥补。因此,寻找一种更经济、更高效的化合物替代KbF4,为制备新型、质优的Al-Ti-B晶粒细化剂提供了方向。实验表明:用b2O3完全替代氟盐法中的KbF4盐,降低了晶粒细化性能,产生大量的残渣,且降低了熔体的流动性,使浇铸过程更加困难;当b2O3与除渣助熔剂预先混合,再与K2ti F6混合加入到熔体中时,在不考虑添加物损失的情况下,铝熔体的微观组织结构和细化效率均会得到明显的改善;当b2O3和KbF4各添加50%时,钛的回收率和晶粒的细化效率,几乎与单独添加KbF4时一致。由此得出结论:在不损失晶粒细化效率的前提下,可以用b2O3部分替代KbF4,但绝非全部。该方法的优势在于:具有更低的氟化物排放量和颗粒物添加量,在相同质量下,b2O3提供的硼含量达到4倍,价格也更便宜。

关键词：铝合金 Al-Ti-B 晶粒细化

一种Al-Ti-B中间合金组织形貌定量分析方法

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特种铸造及有色合金 2018年第1期38卷 100-104页

作者：阚隆鑫周子凯李磊赵建华重庆大学材料科学与工程学院重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心

提出了一种Al-Ti-B中间合金组织形貌定量分析的方法,主要是基于Image J对Al-Ti-B中间合金中tial_3相的粒度、形状、均匀程度的定量描述来实现对Al-Ti-B中间合金组织形貌进行定量评价,绘制出tial_3相的轮廓并求得其粒度;通过tial_3相的... 详细信息

提出了一种Al-Ti-B中间合金组织形貌定量分析的方法,主要是基于Image J对Al-Ti-B中间合金中tial_3相的粒度、形状、均匀程度的定量描述来实现对Al-Ti-B中间合金组织形貌进行定量评价,绘制出tial_3相的轮廓并求得其粒度;通过tial_3相的面积与"包络图形"面积的比值来定量评价其形状;同时提出一种描述粒子均匀程度的方法,并基于Matlab来绘制粒子与其对应节点的距离的分布情况。最后基于SPSS对通过上述方法得到的tial_3相的粒度、形状、均匀程度的定量表述与模具热导率进行相关性分析。

关键词： Al-Ti-B 定量分析包络图形均匀程度相关性

Al-Ti-B在al-Si合金中的晶粒细化行为的研究进展

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有色金属材料与工程 2022年第5期43卷 47-60页

作者：黄俊辉孙明张燕艳翁其龙陈治武马启超蔡栋梁上海理工大学材料与化学学院上海200093

Al-Ti-B是目前al合金中应用最为广泛的晶粒细化剂,其晶粒细化行为受到细化剂组织状态、细化工艺、合金成分等因素的影响;尤其是应用于al-Si系合金时,毒化效应的存在削弱了细化效果,成为制约al-Si合金晶粒细化效果的重大瓶颈。总结了al-T... 详细信息

Al-Ti-B是目前al合金中应用最为广泛的晶粒细化剂,其晶粒细化行为受到细化剂组织状态、细化工艺、合金成分等因素的影响;尤其是应用于al-Si系合金时,毒化效应的存在削弱了细化效果,成为制约al-Si合金晶粒细化效果的重大瓶颈。总结了Al-Ti-B在al-Si合金中晶粒细化的研究进展,重点阐述了毒化效应的影响及其作用机制,归纳了外加超声能量场对细化行为的影响作用,最后展望了未来的研究方向。

关键词：铝合金 Al-Ti-B 细化机制毒化效应超声处理

高温熔体反应法制备al-5ti-1b细化剂

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材料工程 2017年第2期45卷 39-45页

作者：李贺柴丽华马腾飞陈子勇北京工业大学材料科学与工程学院北京100124 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

利用高温熔体反应法成功制备al-5ti-1b细化剂。通过热力学计算,确定al-5ti-1b细化剂的起始反应温度,研究熔体温度对细化剂组织形貌及吸收率的影响。利用X射线衍射,扫描电子显微镜和X射线能谱仪观察细化剂的相组成和形貌,同时对al-5ti-1... 详细信息

利用高温熔体反应法成功制备al-5ti-1b细化剂。通过热力学计算,确定al-5ti-1b细化剂的起始反应温度,研究熔体温度对细化剂组织形貌及吸收率的影响。利用X射线衍射,扫描电子显微镜和X射线能谱仪观察细化剂的相组成和形貌,同时对al-5ti-1b细化剂铸锭进行高温挤压,并对挤压出的Ф9.5mm丝材进行微观组织分析和细化实验。结果表明:细化剂主要由tib_2,tial_3,α-al相组成;850℃制备的细化剂铸锭组织形貌最佳,且ti和b吸收率达到最佳匹配。挤压后tial3相呈细小的块状和tib_2弥散分布在基体内。添加0.2%(质量分数)细化剂后,纯铝的晶粒尺寸由3.99mm细化到0.45mm。

关键词： Al-Ti-B 熔体反应法热力学计算微观组织晶粒细化

al-ti-C与Al-Ti-B晶粒细化剂的Zr中毒机理

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中国有色金属学报 2012年第2期22卷 371-378页

作者：肖政兵邓运来唐建国陈祺张新明中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室长沙410012

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al3T... 详细信息

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。

关键词：晶粒细化剂 al-ti-C Al-Ti-B Zr 中毒机理

复合稀土与Al-Ti-B协同作用对6061铝合金微观组织和力学性能的影响

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铸造技术 2022年第10期43卷 897-905页

作者：陈志强胡文鑫石磊王玮白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室内蒙古包头014030 包头稀土研究院内蒙古包头014030

6061铝合金中晶粒和第二相的形态、尺寸及分布对合金的综合力学性能有显著影响。本文通过研究不同比例混合稀土LaCe与Al-Ti-B复合添加对6061铝合金显微组织和晶粒细化效果的影响,讨论了稀土的存在形式及其对合金第二相的作用,分析了稀土... 详细信息

6061铝合金中晶粒和第二相的形态、尺寸及分布对合金的综合力学性能有显著影响。本文通过研究不同比例混合稀土LaCe与Al-Ti-B复合添加对6061铝合金显微组织和晶粒细化效果的影响,讨论了稀土的存在形式及其对合金第二相的作用,分析了稀土与Al-Ti-B协同作用对合金拉伸性能和断口形貌以及导热率的影响。结果表明,添加稀土与Al-Ti-B中间合金后,合金的晶粒尺寸减小;稀土主要以al FeSiREMg相和al Si ti Mg RE的形式分布于晶界。此外,稀土的加入促使β-al FeSi相转变为α-al FeSi相,Mg2Si相尺寸减小,形成了al FeSi、al FeSiREMg等多种复杂化合物,并减少了晶界富铁相的杂质。与未添加稀土的6061合金相比,添加0.05%LaCe和0.2%Al-Ti-B(质量分数)中间合金的6061铝合金拉伸强度和伸长率以及导热率分别提高15.3%、80%和9%;同时,稀土与Al-Ti-B中间合金结合后,断口形貌中粗糙、不规则韧窝转变为小韧窝,断裂形式为韧性断裂。

关键词： 6061铝合金稀土 Al-Ti-B 细化作用力学性能作用机理

Al-Ti-B细化剂和al-10Sr变质剂对A357合金的联合作用

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铸造 2013年第8期62卷 725-728,732页

作者：章爱生黄为民颜小明南昌大学材料科学与工程学院江西南昌330031 江西永特合金有限公司江西萍乡337100

比较了两种不同ti/b比的Al-Ti-B中间合金分别与al-10Sr联合添加对A357亚共晶al-Si合金的细化变质效果。试验结果表明:在相同Sr量变质条件下,本试验范围内,两种Al-Ti-B中间合金对A357合金的细化效果均随加入量增加而增强,但al-3ti-3b中... 详细信息

比较了两种不同ti/b比的Al-Ti-B中间合金分别与al-10Sr联合添加对A357亚共晶al-Si合金的细化变质效果。试验结果表明:在相同Sr量变质条件下,本试验范围内,两种Al-Ti-B中间合金对A357合金的细化效果均随加入量增加而增强,但al-3ti-3b中间合金的细化效果明显优于等量的al-5ti-1b中间合金,Sr对两种Al-Ti-B中间合金的细化效果无明显干扰作用;al-3ti-3b能较大程度削弱Sr的变质效果,致使添加al-3ti-3b+Sr的A357合金力学性能低于等量添加al-5ti-1b+Sr的合金力学性能。

关键词： A357 Al-Ti-B al-10Sr 细化变质显微组织力学性能

添加al-5ti-b和al-2Zr-Er对铸态铝锌镁合金力学性能的影响

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材料科学与工艺 2017年第2期25卷 39-44页

作者：丁俭靳子惠杜喜望赵乃勤赵维民夏兴川刘利华河北工业大学材料科学与工程学院天津300130 天津大学材料科学与工程学院天津300072 中信戴卡股份有限公司河北秦皇岛066003

铝锌镁合金以其优异的力学性能广泛应用于航空、航天、交通运输等工业领域,而铝合金的细化一直是铝加工行业的研究重点.为细化晶粒并提高其力学性能,本文将传统细化剂Al-Ti-B与RE复合添加到铝锌镁合金中,借助于XRD、光学显微镜、扫描电... 详细信息

铝锌镁合金以其优异的力学性能广泛应用于航空、航天、交通运输等工业领域,而铝合金的细化一直是铝加工行业的研究重点.为细化晶粒并提高其力学性能,本文将传统细化剂Al-Ti-B与RE复合添加到铝锌镁合金中,借助于XRD、光学显微镜、扫描电镜、拉伸实验等测试方法研究了不同细化剂对al7Zn2.4Mg合金组织及其力学性能的影响.试验结果表明,合金中加入al-5ti-b和al-Zr-Er后细化效果明显,单独添加Al-Ti-B的细化效果最好,但仍有少部分的晶粒保留的树枝晶形态.随着Al-Ti-B和al-Zr-Er添加量的增多,合金的晶粒发生明显变化,塑性也随之增加,其中,添加0.4wt.%al-5ti-b细化剂对合金的塑性影响最大,而抗拉强度呈先增大后减小的趋势,复合添加0.2wt.%al-2Zr-Er和0.2wt.%al-5ti-b细化剂的合金晶粒圆整且未出现树枝晶,晶界析出物最少平均抗拉强度最高.Al-Ti-B和al-Zr-Er均可细化铸态铝锌镁合金的晶粒,同时添加两种细化剂更有利于提高合金的综合力学性能.

关键词：铝锌镁合金晶粒细化力学性能铸态组织 Al-Ti-B al-Zr-Er

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等通道挤压对Al-Ti-B组织的影响

材料科学与工艺 2008年第6期16卷 875-877页

作者：黄明宇倪红军南通大学机械工程学院江苏南通226007

Al-Ti-B中间合金线材作为细化剂在铝加工业的应用越来越广泛,但国产该合金中的tial3呈粗大杆状和较小的团块状,最大颗粒尺寸达到100μm以上,而进口的该合金线材中tial3主要呈较小的杆状和团块状分布,颗粒尺寸为10～30μm,并且tial3的数... 详细信息

Al-Ti-B中间合金线材作为细化剂在铝加工业的应用越来越广泛,但国产该合金中的tial3呈粗大杆状和较小的团块状,最大颗粒尺寸达到100μm以上,而进口的该合金线材中tial3主要呈较小的杆状和团块状分布,颗粒尺寸为10～30μm,并且tial3的数量也较多.采用等通道挤压方法能改善Al-Ti-B中间合金的组织,研究结果表明,由于等通道挤压的作用,Al-Ti-B中间合金细化剂组织中杆状的、块状的tial3被挤压断,tial3和tib2数量相对增加,颗粒尺寸减小,质量接近国外产品水平.

关键词： Al-Ti-B tial3 tib2 等通道挤压细化