新型Al-Ti-B-RE細化劑的制備及其細化性能的研究.pdf

1、鋁及鋁合金的應用日益廣泛,人們對其產(chǎn)品的組織和機械性能要求更為嚴格。等軸晶粒結構有利于提高機械性能,減少熱裂,消除了縮孔和微孔隙,并且使第二相均勻分布,改善鑄造加工件的機械加工性能。目前細化晶粒最簡便、經(jīng)濟、有效的方法是采用晶粒細化劑對鋁及鋁合金進行細化處理。
　　Al-Ti-B-RE中間合金是一種高效長久的新型細化劑。本文選用稀土LaF3、碳酸富La和Ce分別摻雜到Al-5Ti-1B中間合金中制備Al-5Ti-1B-RE細化劑,

2、將稀土的變質、凈化、除氣等作用與Al-Ti-B中間合金的細化作用結合起來,研究Al-Ti-B-RE中間合金的制備及其對純鋁和6063鋁合金的細化性能。
　　本文采用光學顯微鏡、X射線衍射儀(XRD)、能譜分析(EDS)和掃描電子顯微鏡(SEM)等分析手段研究了不同稀土種類及不同稀土添加量對中間合金的第二相分布、形狀及顯微硬度的影響。結果顯示Al-Ti-B-RE中間合金的顯微組織是由α-Al,板條狀的TiAl3,TiB2顆粒,塊狀或

3、輪緣的Ti2Al20Ce組成。稀土的加入具有一定的細化TiAl3和TiB2中間相,防止TiB2中間相聚集成團的作用。稀土的種類對Al-Ti-B-RE中間合金的組織影響不大,而稀土添加量對Al-Ti-B-RE中間合金組織有較大影響,從而提出制備Al-Ti-B-RE中間合金中較合適的稀土添加量。
　　在細化實驗中,將所制備的Al-Ti-B-RE中間合金添加到純鋁和6063鋁合金中進行晶粒細化。通過改變Al-Ti-B-RE的添加量(0.

4、lwt％、0.2wt%、0.4wt%、0.6wt%和0.8wt%)及變質處理保溫時間(5min、10min、20min、30min、40min),研究這些變量對純鋁的組織及力學性能的影響,分別與國內、國外生產(chǎn)的Al-Ti-B在相同條件下的細化效果進行對比。延長變質處理保溫時間,Al-Ti-B-RE細化劑對純鋁的細化效果衰退不明顯。Al-Ti-B-RE比Al-Ti-B具有更強的細化能力和長效性。經(jīng)Al-Ti-B-RE細化后的純鋁,力學性能