范广新[1]2004年在《电解低钛铝合金晶粒细化和衰退效果的研究》文中提出在电解生产铝的过程中直接加钛，与传统的熔配加钛方式相比，是一种新的低钛合金化方法。 本文对比研究了电解加钛，以Al-Ti和Al-Ti-B中间合金方式向工业纯铝熔配加钛的细化效果。结果表明，不同的加钛方式都对纯铝都有较强的细化作用，在钛含量相同的条件下，电解加钛的晶粒细化能力明显高于熔配加Al-Ti中间合金；钛含量较低时，熔配加Al-Ti-B中间合金的细化效果略好于电解加钛，当钛含量较高时，二者的细化能力基本相当。 通过对比试验的方法，研究了电解加钛与经Al-Ti、Al-Ti-B中间合金向工业纯铝熔配加钛的晶粒细化效果及其衰退行为。结果表明，在钛含量为0.10％和0.15％的条件下，电解加钛晶粒细化作用的衰退速度比熔配加钛要慢；熔配加Al-Ti-B中间合金细化晶粒作用的抗衰退能力则明显高于电解加钛和熔配加钛。 试验表明：电解直接加钛和硼的晶粒细化效果很差。为了进一步探求更有效的细化效果，向电解低钛铝合金中熔配加入了Al-B中间合金。结果表明，向电解低钛铝合金中再熔配加入Al-B中间合金，可明显改善晶粒细化效果，尤其在较低的钛含量时表现得非常明显；同时发现B对电解低钛铝合金的晶粒细化衰退行为的影响显着：Al-B中间合金可有效提高电解低钛铝合金的细化效果和抗衰退能力，并使其大大高于电解加钛和熔配加钛，也明显高于熔配加Al-Ti-B中间合金。文章就硼对电解低钛铝合金的晶粒细化和抗衰退行为的影响进行了分析。 对Ti在电解低钛铝合金中的分布进行了研究，结果显示，电解低钛铝合金中的Ti，在经过一段时间保温后，随高度的分布只是略微的下降，并没有明显的聚集和沉淀。
李继文[2]2005年在《电解低钛A356合金工艺优化及应用研究》文中研究表明本文以电解加钛制备的铸造A356合金为研究对象,利用透射电镜、扫描电镜、DSC差热分析以及金相显微分析和力学性能测试等手段,对合金的微观组织及性能进行了全面分析。重点研究了Al-Ti二元合金的晶粒细化机理,电解加钛A356合金的晶粒细化、变质及热处理优化工艺以及电解低钛A356合金在铝轮毂上的应用,研究成果对高性能铝轮毂材料的研究与开发具有重要的理论意义和实际意义。 针对Ti<0.15%的Al-Ti二元合金,建立了Al-Ti二元合金凝固模型,推导出了成分过冷的计算公式△T_C=m_lC_0(k_0-1)/k_0[1-exp(-k_0v/D_lx)]和相对晶粒度的计算公式。应用于电解低钛铝合金和熔配铝钛合金,首次发现在试验室条件下,电解低钛铝合金形核过冷度△T_n=0.5-1K,低于传统熔配加钛的Al-Ti二元合金(△T_n=0.8-1.5K),从理论上合理地解释了电解低钛铝合金的晶粒细化机理及其良好的晶粒细化作用。并结合A356合金的DSC分析,研究了电解加钛A356合金的晶粒细化机理。研究表明,电解低钛A356合金初生α-Al枝晶和二元共晶析出峰温度与析出激活能均比熔配加钛A356合金小,较好地验证了电解低钛铝合金具有较强的细化能力,也比较好地解释了晶粒细化的原因。 首次对电解加钛A356合金熔体工艺进行了优化,研究了钛含量、加钛方式、保温时间对电解加钛A356合金晶粒细化、变质效果、衰退行为以及力学性能的影响,确定了合金具有最佳晶粒细化效果的钛含量、具有完全硅变质效果的残余锶含量临界值以及熔体保温时间。结果表明,钛含量在0.10%左右时,合金具有最佳的晶粒细化效果和综合力学性能,超过该值后,抗拉强度缓慢上升的同时,延伸率逐渐下降。随着Sr含量的增加,硅颗粒形貌明显改善,硅相由杆状、棒状转变为纤维、珊瑚状,获得完全变质的最低Sr含量是0.01%。熔体保温时间超过130min后,钛的晶粒细化作用和Sr的变质作用逐渐衰退。原因在于有效异
马润香[3]2005年在《电解低钛铝合金在变形6063合金中的应用研究》文中研究表明钛对铝合金的组织和性能具有重要影响。在电解生产铝锭的过程中加钛是一种工艺简单,价格低廉的加钛新方法。把电解低钛铝合金应用于铸造合金,而不再添加中间合金细化剂,可以提高合金性能。把电解低钛铝合金应用于变形合金的研究还未见报道,把电解低钛铝合金应用于变形合金的研究是十分必要的。6063合金是一种低合金含量的Al-Mg-Si系合金。本文进一步研究了电解低钛铝合金的细化效果及细化机理,用电解低钛铝合金配置6063合金,研究了该合金的晶粒细化、微观组织、热处理工艺及力学性能,主要研究结果如下: 本文系统研究了电解低钛铝合金的细化效果,分析了细化机理,提出了晶粒细化模型。当电解低钛铝合金锭中含有0.04%钛时,铸锭截面就变成等轴晶粒,随着钛含量的增加,晶粒逐渐细化。当钛含量为0.204%时,已达到最佳细化效果。试验和热力学计算表明,电解低钛铝合金中含有Al_3Ti相和TiC相,呈块状,位于晶粒中心,都是铝结晶时的有效晶核。以原子形式存在的钛具有抑制晶粒生长的作用。电解低钛铝合金的晶粒细化是Al_3Ti、TiC和原子形式存在的钛共同作用的结果。 本文从金属凝固的角度推导出晶粒尺寸和影响因素之间的数学关系式。对试验数据拟和,得出了电解低钛铝合金晶粒尺寸与钛浓度的关系为:r(C)=-1069.97ln[(29C-0.248)/(29C)]+121.73um,在低于0.16%Ti浓度时,理论计算结果和试验测量结果有较好的一致性。 本文对比研究了电解加钛,Al—5Ti和Al—5Ti—B中间合金加钛及电解加钛再加Al—B中间合金对6063合金的细化效果及细化效果的衰退。电解加钛6063合金的细化效果优于加Al—5Ti的细化效果;当合金中含有硼时,电解加钛再加Al—B中间合金的细化效果优于Al—5Ti—B中间合金的细化效果。保温2小时后,电解加钛6063合金的晶粒稍有增大,衰退效果不明显;而用Al—5Ti细化的6063合金晶粒明显长大,出现了明显的衰退效果。保温4个小时后,用Al—5Ti—B中间合金及电解加钛再加Al—B中间合金细化的6063,均没有出现晶粒细化衰退现象。
王叁军[4]2005年在《硼对电解加钛晶粒细化的影响及在铝硅合金制备中的应用》文中认为利用现有的纯铝生产设备,直接电解生产低钛铝合金,是一种新的加钛方式。文章对这种加钛方式做了简单介绍,并对电解低钛铝合金的研究现状进行了总结。在已有的研究基础上,文章介绍了作者所做的如下几方面的研究工作。 首先,通过向电解低钛铝合金中以Ti:B=5:1的质量比加入Al-B中间合金,研究了硼对改善电解加钛的晶粒细化效果的作用以及对电解加钛晶粒细化效果衰退行为的影响。结果表明,硼的添加使电解加钛的晶粒细化效果得到了提高,同时,电解加钛的抗衰退能力也得到大幅度改善。 其次,通过向电解低钛铝合金中以不同的硼钛质量比添加Al-B中间合金,研究了硼钛比对电解加钛晶粒细化效果的影响。结果表明,当硼钛质量比小于1:2.22(TiB_2的化学计量比)时,晶粒尺寸都很细小;当硼钛质量比为1:10时,晶粒尺寸最小,细化效果最佳;当硼钛质量比为1:2.22时,样品晶粒表现为粗大的柱状晶,合金加硼之前的晶粒细化现象完全消失,说明熔体中的钛与加入的硼完全反应生成了TiB_2颗粒,而TiB_2颗粒单独存在时,并不能起晶粒细化作用;当硼钛质量比大于1:2.22时,随着硼钛质量比的增大,晶粒尺寸又开始缓慢下降,但晶粒比较粗大,远远大于不加硼之前电解低钛铝合金的晶粒尺寸。通过对比电解低钛铝合金加硼后晶粒大小随过量硼(超过TiB_2的化学计量比的硼的量)的变化和纯铝加硼合金晶粒大小随硼含量的变化,二者的变化规律非常接近,这表明,熔体中过量硼的存在不能使TiB_2粒子成为形核中心。因此,熔体中存在超过TiB_2的化学计量比的过量钛是TiB_2粒子能起细化作用的关键。 第叁,在实验室条件下,用电解低钛铝合金制备了A356合金,同时用纯铝并分别用Al-5Ti和Al-5Ti-1B细化处理制备了同牌号合金,对比研究了电解加
刘忠侠, 宋天福, 王明星, 翁永刚, 刘志勇[5]2003年在《电解生产低钛铝合金的晶粒细化及衰退行为》文中指出选用Ti质量分数为 0 .1%～ 0 .3 %的电解低钛铝合金 ,分别研究了钛对合金晶粒的细化效果和熔体保温时间对晶粒细化的衰退行为的影响 ,并与相应含钛量熔配低钛铝合金进行了对比。结果表明 ,随着Ti含量的增加 ,两种加钛方式的低钛铝合金样品晶粒得到明显的细化。随着保温时间的延长 ,所有合金的晶粒尺寸均不同程度发生了粗化 ,Ti对晶粒的细化效果明显发生了衰退。电解加钛铝合金晶粒细化效果的抗衰退能力优于熔配加钛铝合金 ,这种趋势对Ti的质量分数为 0 .1%～ 0 .2 %的合金特别明显。
郝惠莲[6]2006年在《加Ti、B方式对A356合金组织和力学性能的影响》文中研究表明本文以电解加钛A356合金的晶粒细化为研究目标，分别采用电解低钛铝合金、熔配加钛、K_2TiF_6加钛及电解加钛+Al-B、熔配加Al-Ti-B、电解加钛+KBF_4，纯铝+K_2TiF_6+KBF_4等方式制备了不同加钛、硼方式和不同钛硼质量比的A356合金，系统地研究了加钛、硼方式以及钛硼质量比对A356合金的晶粒细化、抗衰退能力以及力学性能的影响，并对合金的晶粒细化机理、组织衰退机理及强化机理进行了初步探讨。 研究发现，不管以何种方式向A356合金中加入钛，均具有显着的晶粒细化效果；在钛含量相同条件下，电解加钛具有最好的晶粒细化效果和抗衰退能力，氟盐加钛合金的晶粒细化效果和抗衰退能力最差。加钛方式也对合金的Sr变质的衰退现象产生影响，电解加钛A356合金中的硅相的变质衰退抗力最强，而氟盐加钛A356合金的硅颗粒衰退抗力最低。这主要归因于加钛方式对熔体中的异质形核核心Al_3Ti质点的影响及保温过程中Al_3Ti质点发生的溶解和沉淀。 采用Ti、B复合细化可以明显改善Ti对A356合金的晶粒细化效果，并且晶粒细化的抗衰退能力明显改善。采用电解加Ti+Al-3B细化方式时，A356合金具有最佳的晶粒细化效果和抗衰退能力；采用K_2TiF_6和KBF_4时，合金的晶粒细化效果和衰退抗力最差。不管采用何种加钛和加硼方式，当Ti与B以与TiB_2的化学计量比相近的3：1的比例添加时，A356合金均具有较差的晶粒细化效果，当钛硼比为1：3时，合金具有最佳的晶粒细化能力和衰退抗力，大于或小于1：3时均会造成B的晶粒细化能力的下降。原因在于电解低钛铝合金中的钛与中间合金中的B反应可以生成大量的TiB_2质点，当钛硼质量比为1：3时，过量的B可以完全消耗形成α-Al相包裹TiB_2晶核，起细化作用的主要为α-Al相包裹TiB_2晶核、AlB_2及(Al，Ti)B_2质点，大于或小于1：3时，过量的Ti或B均会造成α-Al相包裹TiB_2晶核及(Al，Ti)B_2相对数量的下降，存在过量的TiAl_3或AlB_2质点，从而造成B的晶粒细化效果下降。不同加钛、硼方式合金的晶粒细化效果的差别可能与合金熔体中的TiB_2、AlB_2以及(Al，Ti)B_2质点的尺寸、相对数量以及分布的差别有关。 加钛、硼方式和钛硼比对合金的强度和塑性均有较大的影响，电解加钛加Al-B A356合金的强度和熔配加Al-Ti-B A356合金的相当，而前者的伸长率明显优于后者。以
刘忠侠, 宋天福, 谢敬佩, 王明星, 刘志勇[7]2003年在《低钛铝合金的电解生产与晶粒细化》文中认为在电解低钛铝合金的工业化生产试验中 ,研究和对比了电解加钛和熔配加钛低钛铝合金的晶粒细化效果及其衰退行为。结果发现 :电解质中添加少量TiO2 对电解槽铝产量和电流效率影响较小 ,二者分别维持在12 0 0kg和 92 %左右 ,钛的吸收率在 95 %以上所生产的合金钛含量稳定 ,晶粒细化效果明显 ,晶粒尺寸随钛含量的变化趋势与熔配加钛合金相同 ;钛含量在 0 .1%～ 0 .2 %范围内时 ,电解加Ti合金晶粒细化效果的抗退化能力比熔配加Ti合金的强。
范广新, 王明星, 刘志勇, 刘忠侠, 宋天福[8]2004年在《加钛和加硼方式对铝合金的晶粒细化及其衰退行为的影响》文中认为通过对比实验,研究了电解加钛与经Al Ti、Al Ti B中间合金向工业纯铝熔配加钛的晶粒细化效果及其衰退行为,以及Al B中间合金对电解低钛铝合金的晶粒细化效果及衰退行为的影响,还分析了硼对电解低钛铝合金的晶粒细化和抗衰退行为的影响。结果表明,在钛含量为0.10%和0.15%的条件下,电解加钛晶粒细化作用的衰退速度比熔配加Al Ti中间合金要慢;熔配加Al Ti B中间合金细化晶粒作用的抗衰退能力则明显高于电解加钛和熔配加Al Ti中间合金;加Al B中间合金可有效提高电解低钛铝合金的细化效果和抗衰退能力,并使其明显高于电解加钛和熔配加Al Ti或Al Ti B中间合金。
马润香, 谢敬佩, 王文炎, 王杰芳, 刘忠侠[9]2005年在《电解加钛对6063铝合金的晶粒细化效果》文中研究指明向铝电解槽中加入少量的二氧化钛,可生产含少量钛的电解低钛铝合金锭。本文用电解低钛铝合金锭配置6063变形铝合金,研究了这种加钛方式对6063铝合金的晶粒细化效果及细化机理,并与铝钛中间合金,对6063铝合金的细化效果做了对比。结果表明,电解加钛的细化效果优于用铝钛中间合金加钛的细化效果,且随保温时间的延长,有更好的抗晶粒细化衰退效果。用电解低钛铝合金配置6063铝合金是完全可行的,用电解的方法加入二氧化钛是一种质优价廉的新方法。
王春雷, 王明星, 刘忠侠, 翁永刚, 宋天福[10]2005年在《Ti与含Ti或B中间合金对铝晶粒细化效果及抗高温衰退能力的影响》文中研究表明对比研究了电解加钛和含钛或硼中间合金对铝的晶粒细化效果及抗高温衰退能力的影响。结果表明,电解加钛和Al-5Ti中间合金在熔体温度较低时具有较好的晶粒细化效果,但随着熔体温度的升高,细化效果均迅速衰退;电解加钛再熔配加Al-4B中间合金可在熔体温度为720℃时获得最佳的细化效果,随着熔体温度的升高细化效果有所衰退,但衰退速度较慢;在加入Al-5Ti的同时加入Al-4B中间合金可明显提高Al-5Ti的晶粒细化效果和抗高温衰退能力,但效果不如电解加钛加Al-4B中间合金;Al-5Ti-1B中间合金具有最强的抗高温衰退能力,随着熔体温度的升高,晶粒不但不粗化反而有所下降,当熔体温度高于900℃时,才出现衰退现象。对试验结果及晶粒细化机制进行了分析。
参考文献：
[1]. 电解低钛铝合金晶粒细化和衰退效果的研究[D]. 范广新. 郑州大学. 2004
[2]. 电解低钛A356合金工艺优化及应用研究[D]. 李继文. 郑州大学. 2005
[3]. 电解低钛铝合金在变形6063合金中的应用研究[D]. 马润香. 郑州大学. 2005
[4]. 硼对电解加钛晶粒细化的影响及在铝硅合金制备中的应用[D]. 王叁军. 郑州大学. 2005
[5]. 电解生产低钛铝合金的晶粒细化及衰退行为[J]. 刘忠侠, 宋天福, 王明星, 翁永刚, 刘志勇. 特种铸造及有色合金. 2003
[6]. 加Ti、B方式对A356合金组织和力学性能的影响[D]. 郝惠莲. 郑州大学. 2006
[7]. 低钛铝合金的电解生产与晶粒细化[J]. 刘忠侠, 宋天福, 谢敬佩, 王明星, 刘志勇. 中国有色金属学报. 2003
[8]. 加钛和加硼方式对铝合金的晶粒细化及其衰退行为的影响[J]. 范广新, 王明星, 刘志勇, 刘忠侠, 宋天福. 中国有色金属学报. 2004
[9]. 电解加钛对6063铝合金的晶粒细化效果[J]. 马润香, 谢敬佩, 王文炎, 王杰芳, 刘忠侠. 轻金属. 2005
[10]. Ti与含Ti或B中间合金对铝晶粒细化效果及抗高温衰退能力的影响[J]. 王春雷, 王明星, 刘忠侠, 翁永刚, 宋天福. 铸造. 2005