Al—Ti—CN中间合金的研制

纯铝的晶粒细化一直是铝生产厂家和科研工作者不断研究的课题,Al—Ti和Al—Ti—B作为中间合金细化铝已经相对成熟,Al—Ti—C中间合金还在开发中.本文详细论述了在Al—Ti—C中间合金基础上新开发的Al—Ti—CN中间合金的试验全过程,试验证明Al—Ti—CN中间合金细化工业纯铝效果优于Al—Ti和Al—Ti—B中间合金,有望成为新型纯铝晶粒细化中间合金.     

AlTiB中间合金细化剂的研究

研究了ＡｌＴｉＢ中间合金细化剂,检查了其显微组织及细化工业纯铝的性能,并与国内外ＡｌＴｉＢ中间合金细化剂进行了对比。结果表明,ＡｌＴｉＢ中间合金细化剂含有ＴｉＡｌ３,ＴｉＢ２第二相,它们形成尺寸细小,弥散分布的多相粒子团,其细化工业纯铝晶粒的能力明显优于国内外的ＡｌＴｉＢ中间合金。     

新型Al-Ti-CN中间合金的制备

Al-Ti-CN中间合金的生产,是由纯铝熔化后加入TiCN粉制成,通过一系列Al-Ti-CN中间合金的合金化熔炼试验,从TiCN粉加入量、铝熔炼温度、保温时间等工艺试验,找出Al-Ti-CN中间合金的最佳生产工艺.对Al-Ti-CN中间合金用于工业生产提供了有益参数.     

稀土在Al-Ti-B-RE中间合金中的作用

采用氟盐法制备了Al-Ti-B-RE中间合金,并对其进行了细化效果实验,利用扫描电镜研究了Al-Ti-B-RE中间合金的微观组织特征.研究结果表明:加入稀土对TiAl3晶粒的大小、形貌及分布有显著影响;稀土增大了铝熔体与TiB2之间的润湿角,使TiB2不易聚集和沉淀,增强了中间合金的细化性能;稀土易聚集在晶界和相界面,减少晶核与液体间的接触面积,增大形核率,对TiAl3合金晶粒的细化效果明显.     

铝及其合金晶粒细化的探讨

对近年来所使用的晶粒细化剂进行了回顾和综述,从细化机理徼手论述了铝及其合金的细化效果以及常用的晶粒细化剂的优缺点。     

Al5Ti1B中间合金细化剂研制及同类产品对比

利用氟盐铝热反应法制备了Al5Ti1B中间合金细化剂,制定出完整的工艺路线和参数,并对其反应过程和原理进行了分析.制取的中间合金化学成分(质量分数)为:Ti,4.64%;B,0.84%.通过与荷兰KBM、英国LSM、国内某厂生产的同类产品进行化学成分、微观组织和细化效果三项指标对比分析,结果表明:自行开发的中间合金细化剂质量优于国内同类产品;同等条件下细化效果(TiAl3＜50 μm,TiB2＜1 μm)与KBM公司的同类产品接近,达到进口同类产品水平.     

Ti和C对铝晶粒细化的作用

为在高纯铝(99.99％)中获得细小的等轴晶组织,铁的加入量必须达到包晶反应的最低成分0.15％Ti。然而在工业纯铝(99.7％)中存在的杂志元素显著降低了得到同样细小晶粒所必须的钛含量。以新开发的Al-Ti-C中间合金的形式加入到Al99.7中的TiC使得α—Al在TiC基本上生核得以实现。     

CSP低碳微皿钢中Ti（C，N）的析出行为

通过实验观察及热力学计算，研究了CSP低碳微Ti钢中的Ti（C，N）析出．实验观察到大量15～30nm的Ti（C，N）第二相粒子，它们在铸坯均热保温和前两道次的热轧中析出并长大充分；均热前CSP铸坯中只有很少量尺寸约大于50nm的TiN粒子析出，铸坯中观察不到微米级的大块TiN夹杂．研究结果表明，CSP工艺下粒子析出行为同传统工艺相比发生了变化，所以微量Ti在钢中的作用也有很大不同．     

原位自生成TiC／Ti－6A1复合材料的高温氧化

利用热重分析仪测量了原位自生成技术制备的TiC／Ti-6Al复合材料高温连续氧化增重特性．结果表明，原位自生成TiC／Ti基复合材料在高温氧化时遵循抛物线规律，氧化增重在1073K时远大于873K和973K时，计算获得该复合材料的氧化激活能为255．7kJ／mol．研究发现，873K和973K时形成的氧化物是不连续的岛状分布，而在1073K时，氧化物已形成均匀连续的膜，这是由于复合材料的氧化首先发生在TiC颗粒的表面上，而不是像均质材料一样在整个表面上均匀地发生．     

01420铝锂合金的粒子激发再结晶形核

通过光学显微镜、扫描电镜及透射电镜观察,研究01420铝锂合金的第二相粒子对激发再结晶形核和晶粒大小的影响。研究结果表明:在300℃时随着时效时间的延长,基体析出直径大于0．80μm的第二相粒子的密度逐渐增大,在48 h时达到峰值;轧制变形时,在这些粒严周围形成的强烈变形区是再结晶晶粒的形核位置。时效后析出的大尺寸粒子为S(Al2MgLi)相和β(Mg2Al3)相,其中大多数为S相,而该质点脆性极大,在轧制时破碎成小粒子,很难起到粒子激发形核的作用,时效后析出的大尺寸质点(直径大于0．8μm)密度约为再结晶晶粒密度的20倍。01420铝锂合金经470℃／2h固溶处理、300℃／48 h时效、81％轧制变形及500℃／10 min再结晶退火后,得到的平均晶粒尺寸约为10μm。     

Al-Ti-B中间合金中第二相沉淀现象研究

采用氟盐铝热反应法制取Al-Ti-B中间合金细化剂,对其反应过程进行了分析.通过对比挤压前后的微观组织,研究挤压变形对组织造成的影响.结果表明,挤压使得TiAl3颗粒尺寸减小、表面趋于平滑,挤压过程中发生的再结晶现象使TiB2分布均匀弥散.另外通过静置实验研究了α-Al基体中第二相的沉淀现象,深入分析了沉淀过程及原因,提出了减少第二相颗粒聚集、沉淀的方法,着重强调了优化挤压工艺和添加适量稀土元素的作用.     

Al-Ti-C体系自蔓延高温合成TiC的形态演变

利用真空自蔓延加热-加压装置,采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)及能谱(energy dispersive spectrum,EDS)等分析测试手段,研究了Al含量、粉末粒度及C/Ti(原子比,下同)对Al-Ti-C体系自蔓延点燃温度、产物相组成及TiC形态的影响。结果表明,Al含量对TiC的尺寸影响最大,随着Al含量由20%(质量分数,下同)增加到50%时,TiC颗粒的尺寸由3～5μm减小到0.7～0.8μm。C粉粒度和C/Ti对TiC的形貌影响最大,当C粉粒度小于75μm或C/Ti≥1时,TiC的形貌为近球形;然而当C粉粒度不小于75μm或C/Ti1时,TiC的形貌为八面体。     

回流法制备纳米碳化钛粉体

量步回流无定形的H2TiO3与液态烷烃所形成的悬浮液制备得到灰黑色的先驱体粉体;经拉曼光谱及元素分析表明在回流过程中烷烃脱氢后形成大量的焦炭沉积;利用烷烃回流脱氢所形成的焦炭为碳源,对该先驱体在静止氩气保护下进行热处理,分析表明在1300 ℃的温度条件下便可得到纳米TiC粉体;产物TiC粉体表现出较好的分散性,主要由纳米颗粒组成,平均粒径30 nm,同时,明显可以看到局部的颗粒表现出空心形貌.     

Grain refinement of Mg-Li-Al cast alloys by adding typical master alloys

Commercial Al-3Ti-1C and Al-5Ti-1B master alloys were added in order to refine the grains of Mg-Li-Al alloys.The effects of their addition levels on grain refinement of Mg-Li-Al cast alloy were investigated and the mechanism of the grain refinement was discussed.The results showed that the addition of Al-3Ti-1C master alloy reduced the grain size of LA141 cast alloy from 900μm to 400μm,while the addition of Al-5Ti-1B master alloy reduced the grain size of LA51 cast alloy from 500μm to 240μm.The grain ref...     

Al-Ti-C-B中问合金对高铝锌基合金组织和性能的影响

研究了A1-6．53Ti-0．3C-0．46B中间合金（Ti：C〉4：1）对高铝锌基合金的组织和性能的影响,结果表明,加入适量的中间合金可显著细化合金的显微组织,初生富铝Or．相从粗大的树枝晶转变为细小均匀等轴晶,等轴晶尺寸30-50μm。砂型铸造条件下,合金的伸长率从1．7％提高到10．O％,拉伸强度在410MPa左右。金属型铸造条件下,合金的伸长率从1．0％提高到16．O％,拉伸强度约407MPa。尽管组织显著细化,但拉伸强度并没有显著增加。高铝锌基合金组织细化的机理主要通过加入A1．Ti-C,B中间合金增加了异质形核质点。     

原位TiC颗粒细化喷射沉积7075铝合金组织的机理

采用原位反应喷射沉积法制备TiCP/7075(TiCP体积分数为2.91%)铝合金,观察其微观组织. 应用Image Tool软件及平均截线法统计平均晶粒尺寸,并与喷射沉积7075铝合金进行对比. 发现前者的晶粒尺寸比后者减小50%左右,表明原位TiC颗粒对喷射沉积7075铝合金组织具有显著的细化作用. 从形核的属性、速度以及过程的晶体学分析对其细化机理进行了解释.     

TiC/TiAl复合材料微观结构观察及强韧化机理分析

采用放电等离子烧结(SPS)技术，制备了质量分数为10％的TiC／TiAl复合材料，从微观结构上研究了TiC颗粒对TiAl基体材料力学性能的影响。实验结果表明：在TiC，TiAl复合材料中TiC颗粒主要分布于晶界，少量进入基体晶粒的内部，形成晶内型结构；TiC颗粒的引入细化基体晶粒的尺寸，有效地阻碍材料内部裂纹扩展，引起裂纹偏转，增加其扩展路径，改善材料的韧性，同时在晶界和晶内形成了一系列位错。位错强化与细晶强化是主要的强化机制，TiC／TiAl复合材料韧性的提高主要源于TiC粒子对裂纹的偏转。     

The valence electron structure and property analysis of TiC

The valence electron structure of TiC was calculated by using the empirical electron theory of solids and molecules. The calculated results show that with the increase of temperature the number of common electrons of TiC increases, which indicates that TiC has a good thermal stability; and there exists a close relationship between hardness and brittleness of TiC. According to the number of lattice electrons, the differences among the crystals with different structures can be explained qualitatively. Using the “bond- strengthening factor”, the differences of hardness among the crystals with different structures can also be qualitatively explained to some extent.