Al-Ti-B-C中間合金對(duì)A356合金晶粒細(xì)化行為的研究.pdf

1、目前轎車(chē)行業(yè)多采用A356合金生產(chǎn)車(chē)輪輪轂，但該件厚大部分延伸率較低等問(wèn)題制約著鋁輪轂更廣泛的應(yīng)用。A356合金力學(xué)性能的改善，成為一亟待解決的問(wèn)題。改善合金強(qiáng)韌性最簡(jiǎn)便、有效的方法就是晶粒細(xì)化，然而，當(dāng)前工業(yè)上常用的桿狀A(yù)l-5Ti-1B和Al-5Ti-0.4C等中間合金細(xì)化效果不理想，尚不能滿(mǎn)足企業(yè)需求。因此迫切需要尋找一種新的中間合金，能夠有效地細(xì)化A356晶粒，達(dá)到提高其強(qiáng)韌性的目的。
　　 本文制備出一種高效Al-Ti

2、-B-C中間合金，利用高倍視頻金相顯微鏡(HSVM)、場(chǎng)發(fā)射式掃描電鏡(FESEM)、掃描電鏡(SEM)、X射線(xiàn)衍射儀(XRD)等分析測(cè)試手段，分析其相組成、微觀組織，及該中間合金對(duì)A356合金的細(xì)化行為，同時(shí)對(duì)其晶粒細(xì)化機(jī)理進(jìn)行探討;采用CMT4204微機(jī)電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)細(xì)化后的A356合金力學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè)對(duì)比。
　　 本文的研究工作主要分為兩個(gè)部分:
　　 (1)使用制備的Al-3Ti-1B-0.2C中間合金對(duì)A35

3、6合金進(jìn)行細(xì)化試驗(yàn)，并與目前工業(yè)生產(chǎn)中常用Al-5Ti-1B、Al-5Ti-0.4C及理論上提出的Al-3B等中間合金的細(xì)化效果作對(duì)比。
　　 分析發(fā)現(xiàn)，制備的Al-3Ti-1B-0.2C中間合金的第二相粒子主要包括TiB2和摻雜B元素的TiC粒子，即TiCxBy粒子，且兩種粒子在基體上彌散分布、相互耦合，在細(xì)化過(guò)程中為α-Al的生長(zhǎng)提供有效的形核襯底。
　　 對(duì)比Al-3Ti-1B-0.2C、Al-5Ti-1B、Al-

4、5Ti-0.4C、Al-3B等中間合金對(duì)A356合金的細(xì)化效果，發(fā)現(xiàn)Al-3Ti-1B-0.2C中間合金的細(xì)化效果最好，長(zhǎng)效且細(xì)化劑的加入不影響A356合金中共晶硅的變質(zhì)效果，綜合效果優(yōu)于其它中間合金。
　　 經(jīng)過(guò)Al-3Ti-1B-0.2C中間合金細(xì)化后的A356合金的室溫拉伸性能明顯優(yōu)于桿狀A(yù)l-5Ti-1B中間合金細(xì)化的A356合金，抗拉強(qiáng)度和延伸率分別提高了5.18％和15.98％。
　　 (2)研究了Al-5T

5、i-0.6B-0.2C中間合金桿狀成型工藝對(duì)其細(xì)化效果的影響，并對(duì)比桿狀A(yù)l-5Ti-0.6B-0.2C中間合金與工業(yè)用桿狀A(yù)l-5Ti-1B中間合金對(duì)A356的細(xì)化效果與力學(xué)性能。
　　 為適應(yīng)連鑄生產(chǎn)工藝條件，需要將錠狀A(yù)l-5Ti-0.6B-0.2C中間合金擠壓成桿狀。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在擠壓過(guò)程中，合金中的TiAl3粒子尺寸發(fā)生了明顯的變化，由粗大的板片狀變?yōu)檩^小的板塊狀，且在Al基體中均勻分布。變形后中間合金的細(xì)化效果明顯提高