納米TiC-Ti細(xì)化劑對純鋁及7050鋁合金組織與性能影響的研究.pdf

1、往鋁液中添加超細(xì)陶瓷顆?？商峁┐罅康膹浬①|(zhì)點(diǎn)促進(jìn)晶粒的異質(zhì)形核，細(xì)化鋁合金的鑄態(tài)組織。因?yàn)樘沾深w粒具有良好的熱穩(wěn)定性，其細(xì)化效果具有良好的抗衰退性；而且，外加超細(xì)陶瓷顆粒細(xì)化劑工藝具有良好的可控性，能克服內(nèi)生顆粒法在生成顆粒的數(shù)量及其大小的不確定性和難以把握性，在各類鋁合金的晶粒細(xì)化中具有廣泛的應(yīng)用前景。然而，外加超細(xì)陶瓷顆粒與鋁液的潤濕性差，顆粒難以均勻分散到鋁合金的熔體中。因此，采取簡單有效的辦法改善陶瓷粒子與鋁液之間的潤濕性，是超

2、細(xì)陶瓷顆粒細(xì)化劑應(yīng)用的關(guān)鍵。
　　本文以金屬Ti粉為載體，采用高能球磨法制備了金屬Ti粉負(fù)載納米TiC顆粒的納米TiC/Ti復(fù)合晶粒細(xì)化劑(簡稱：納米TiC/Ti細(xì)化劑)?？疾炝嗽摷?xì)化劑對純鋁的細(xì)化效果，研究了細(xì)化劑對純鋁凝固過程的影響及其細(xì)化機(jī)理。研究了納米TiC/Ti細(xì)化劑加入量對7050鋁合金鑄態(tài)組織和性能的影響，并考察了冷卻速度對納米TiC/Ti細(xì)化劑的細(xì)化效果的影響，取得了如下研究結(jié)果：
　　納米TiC/Ti細(xì)化劑

3、可以顯著細(xì)化純鋁組織，添加0.5％納米TiC/Ti細(xì)化劑可使Φ40mm純鋁鑄錠組織由粗大的柱狀晶轉(zhuǎn)變?yōu)槠骄Я３叽鐬?35μm的等軸晶。其細(xì)化效果優(yōu)于Al-5Ti-1B和純Ti。而且，細(xì)化劑可降低純鋁組織對冷卻速度的敏感性。
　　納米TiC可降低純鋁結(jié)晶過冷度，Ti粉則增大純鋁結(jié)晶過冷度。添加納米TiC/Ti細(xì)化劑的純鋁的結(jié)晶過冷度相對未添加細(xì)化劑的過冷度變化較小，但晶粒明顯細(xì)化，冷卻曲線上的結(jié)晶平臺明顯縮短。納米TiC/Ti細(xì)化

4、劑添加到鋁液后，Ti粉的熔化改善了納米TiC顆粒和鋁液的潤濕性，并在TiC周圍形成富Ti層，促進(jìn)了TiC的異質(zhì)形核能力。
　　7050鋁合金鑄態(tài)組織的α-Al晶粒尺寸隨納米TiC/Ti細(xì)化劑加入量的增加而逐漸減小，當(dāng)細(xì)化劑的加入量為0.5%時(shí)，Φ40mm試樣的α-Al的平均尺寸由未加細(xì)化劑的525μm減小至120μm，當(dāng)細(xì)化劑的加入量為0.7%時(shí)，晶粒尺寸開始增大。添加細(xì)化劑可有效改善晶間第二相的分布，但不改變其相組成。