熱歷史及Ti-C比對(duì)鋁熔體反應(yīng)合成TiC形貌特征的影響.pdf

1、本文利用光學(xué)顯微鏡(OM)、電子探針顯微分析儀(EPMA)、X射線衍射儀(XRD)及場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)等測(cè)試手段研究了熱歷史以及Ti/C比對(duì)鋁熔體反應(yīng)合成TiC形貌特征的影響。通過(guò)分析不同熱歷史和Ti/C比條件下制備的Al-Ti-C中間合金中TiC形貌和尺寸的差異，分析探討了TiC形貌特征的影響規(guī)律，并對(duì)不同尺寸的TiC粒子的形核能力進(jìn)行了研究。
　　 研究表明，不同熱歷史條件下制備的TiC尺寸存在明顯差異。<

2、br>　　 熔體的最高溫度為1300℃，在以下兩種熱歷史條件制備的TiC形貌和尺寸相同。(1)連續(xù)升高溫度至1300℃后保溫15min;(2)連續(xù)升溫至1100℃保溫15min，然后升溫至1300℃，保溫15min。在上述兩種條件下，TiC粒子尺寸分布均勻，大小基本一致，為較小的塊狀，尺寸都在1.5μm左右。
　　 熔體的最高溫度為1500℃，在以下三種熱歷史條件下制備的TiC形貌和尺寸不同。(1)連續(xù)升高溫度至1500℃保溫

3、15min，此時(shí)TiC尺寸分布不均勻，大的粒子為板片狀，尺寸大約在10.0μm左右，最小的粒子尺寸在1.5μm左右，形貌為塊狀；(2)連續(xù)升高溫度至1300℃保溫15min，然后升高溫度到1500℃保溫15min，在此條件下，TiC尺寸分布比較均勻，平均尺寸在1.5μm左右，大多數(shù)為塊狀；(3)連續(xù)升高溫度至1400℃保溫15min，然后升高溫度至1500℃保溫15min，在此條件下，TiC尺寸分布不均勻，大的粒子為板片狀，尺寸大約在5

4、.0μm左右，最小的粒子尺寸在1.5μm左右，形貌為塊狀。因此，當(dāng)最高溫度為1500℃時(shí)，先將溫度連續(xù)升高至1300℃保溫15min，然后升高至1500℃保溫15min的條件下合成的TiC形貌和尺寸分布最好。
　　 通過(guò)鋁熔體反應(yīng)法合成的TiC粒子，不同Ti/C比條件下制備的TiC粒子形貌和尺寸不同。Ti/C比為12.5：1時(shí)，TiC粒子的尺寸在1.5μm左右，為多面體形貌；Ti/C比為4:1時(shí)，TiC粒子的尺寸在1.0μm左右

5、，形貌為不規(guī)則多面體；Ti/C比為2.5：1時(shí)，TiC粒子尺寸在1.0～1.5μm之間，呈不規(guī)則多面體形貌。
　　 粒子尺寸對(duì)TiC粒子的形核能力有一定的影響，粒子尺寸在1.5μm左右的TiC粒子形核能力最好，當(dāng)加入0.2％含有此種粒子的Al-5Ti-0.25C中間合金時(shí)，α-Al晶粒尺寸變?yōu)?15μm左右；當(dāng)粒子尺寸增大到5.0μm左右時(shí)，加入0.2％含有此種粒子的Al-5Ti-0.25C中間合金細(xì)化后，工業(yè)純鋁的晶粒尺寸為4