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《新型alticre細(xì)化劑的制備及對(duì)純鋁組織與性能的影響》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要AITiC中間合金是鋁晶粒細(xì)化劑研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，相對(duì)于目前世界上普遍使用的A1TiB系中間合金其優(yōu)點(diǎn)在于：晶粒細(xì)化效率高，TiC質(zhì)點(diǎn)比TiB2質(zhì)點(diǎn)尺寸小得多，所以在生產(chǎn)箔材時(shí)更具潛力。其存在主要問題有：制各工藝尚不完善，碳的合金化成本很高；中間合金的組織難以控制，組織中易產(chǎn)生A1·C。等有害相：產(chǎn)品適用范圍較窄，細(xì)化效果的穩(wěn)定性有待提高。本文對(duì)合金細(xì)化劑中TiC的合成進(jìn)行了熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析．結(jié)果表明，在A1TiC體系中，可能產(chǎn)生的化合物有：TiC、A14C3、nAb，其中以TiC的反應(yīng)自由能最低；TiC顆粒是液固相反應(yīng)合成的；在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究了A
2、1TiC體系中的成分配比、C粉的加入方式、添加活性劑及工藝參數(shù)對(duì)TiC合成的影響，成功通過反應(yīng)合成或熔鑄攪拌等多種方法制備出成分、物相及組織結(jié)構(gòu)符合要求的中間合金及合金細(xì)化劑。在通過反應(yīng)法制備的細(xì)化劑中．選用粒徑為O．1～3prn的細(xì)C粉和粒徑為65—80pm的粗C粉，都可合成出顆粒粒徑微細(xì)Tic；TiC的粒徑隨C粉粒徑的增大及A1含量的減少而增大．TiC顆粒的表面形狀由圓整的顆粒向多邊形變化；一步合成的細(xì)化劑中，TiC顆粒最細(xì)，粒徑約為O．5～10m，其分布的均勻性較差；兩步合成細(xì)化劑，TiC顆粒粒徑較大，粒徑約為1～4岬，但分布較為均勻：提高稀土含量，降低
3、合金細(xì)化劑中的Ti，c，降低合金細(xì)化劑中的Ti含量，均可降低mb長(zhǎng)徑比。在攪拌法制備的中間合金中，TiC顆粒發(fā)生了聚集長(zhǎng)大，TiC顆粒在局部有明顯的偏聚現(xiàn)象。自制的合金細(xì)化劑均能細(xì)化純鋁的組織，提高其力學(xué)性能；合金細(xì)化劑對(duì)純鋁的細(xì)化性能取決于細(xì)化劑的成分、TdC比、TiC顆粒的尺寸分布及加入量：TiC顆粒的粒徑越細(xì)越佳。分布越均勻越好；細(xì)化劑中的T'dC應(yīng)<20／1。Ti含量及稀土含量以5％為佳；提高合金細(xì)化劑中的稀土含量可細(xì)化純鋁的枝晶組織，較大幅度地提高了純鋁的延伸率，相應(yīng)的也提高了其屈服強(qiáng)度；隨細(xì)化劑加入量的增加，純鋁組織變細(xì)，力學(xué)性能提高。兩步法制備的
4、合金細(xì)化劑對(duì)純鋁組織的細(xì)化及力學(xué)性能的作用優(yōu)于一步法及熔鑄攪拌法制備的合金細(xì)化劑；由細(xì)C粉制備的A1Ti5C0．25RE3細(xì)化劑和由粗C粉制備的A1Ti5C0．25RE5的細(xì)化劑對(duì)純鋁的晶粒組織及力學(xué)性能的作用均優(yōu)于進(jìn)口AITiB的使用效果。添加合金細(xì)化劑對(duì)純鋁的鑄態(tài)組織產(chǎn)生了良好的細(xì)化作用，其原因主要在于增加了形核率、降低了晶粒長(zhǎng)大速度。晶粒細(xì)化在提高多晶體強(qiáng)度的同時(shí)，也使其塑性與韌性得以提高。本文分析了A1TiCRE合金細(xì)化劑對(duì)純鋁的細(xì)化機(jī)理，提出了TiC對(duì)o-Al的二級(jí)形核機(jī)制。TiAl3通過包晶轉(zhuǎn)變細(xì)化了n-AI晶粒，是直接起細(xì)化作用的最主要的物相；T
5、iC對(duì)純鋁的細(xì)化作用主要體現(xiàn)在它能促進(jìn)TiAl3的形核。TiC顆粒尺寸對(duì)細(xì)化劑的細(xì)化能力具有多重影響，顆粒細(xì)，單位體積內(nèi)的形核基底數(shù)增加，但顆粒小于1um時(shí)，其表面較圓整，曲率半徑增大，單個(gè)顆粒的形核能力下降，且由于比表面積大，易聚集成團(tuán)，這實(shí)際上又減少了形核基底數(shù)；當(dāng)顆粒大于2um時(shí)，表面為多邊形，單個(gè)顆粒的形核能力提高，但單位體積內(nèi)的形核基底數(shù)減少。因此合適的顆粒尺寸應(yīng)是在保證其在細(xì)化劑中分布均勻的前提下，顆粒越細(xì)越好。綜合考慮合金細(xì)化劑中TiC顆粒的尺寸、分布及表面形貌等諸多因素的影響，TiC顆粒的尺寸以1．4um上下為佳。本文生產(chǎn)的AITiCRE復(fù)合細(xì)
6、化劑成功地經(jīng)受住生產(chǎn)工業(yè)化實(shí)際生產(chǎn)的考驗(yàn)，生產(chǎn)應(yīng)用試驗(yàn)表明：對(duì)鑄軋板的細(xì)化效果與進(jìn)口AITi5Bl相當(dāng)，AITiCRE復(fù)合細(xì)化劑完全可以替代進(jìn)口AITisBl細(xì)化劑。關(guān)鍵詞：鋁及鋁合金，晶粒細(xì)化劑，TiC、TiAl3、A14Ce、AITiC，AITiCRE，細(xì)化效果AbstractAluminumTitaniumCarbonfAITiC)masteralloyhasattractedmoreandmoreattentionsincrystalgrainrefinerresearchfieldduetoitsmeritssuchashighfiningeffic
7、iencycomparedwithAITiBmasteralloywhichisoneofthemostpopularmasteralloy．BecausetheparticlediameterissmallerthanthatofTiB2，TiChasstrongerapplyingpotentialinfoilproductionfield．However,someproblemsstillexistwithinit：thefaultypreparationtechnique，highsynthesizingcostofcarbonalloy,uncont
8、rollablemasteralloy
