AlB中间合金对电解低钛铝制备的变形合金及铸造合金的组织细化
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目前,对铝及其合金的晶粒细化主要采用向合金熔体中添加AlTi、AlTiB中间合金的方式进行,但这些中间合金还存在着诸如生产工艺复杂、价格昂贵、抗衰退能力差等缺陷。电解加钛是一种新的加钛方式,理论和实践证明,这种加钛方式不仪生产工艺简单、成本低廉,而且具有良好的晶粒细化效果。向电解低钛铝熔体中加入适量的AlB中间合金可以显著提高电解加钛的晶粒细化作用。但是,AlB中间合金对电解低钛铝制备合金的晶粒细化作用还有待深入研究。为此,本文研究了AlB中间合金对电解低钛铝制备的变形及铸造合金的晶粒细化作用,主要进行了如下几方面研究工作。1对比研究了AlB中间合金对纯铝和电解低钛铝制备的6009变形合金的晶粒细化的影响。结果表明:AlB中间合金对纯铝制备的6009合金的晶粒细化效果较差,而对电解低钛铝制备的6009合金有良好的细化作用。对于电解低钛铝制备的6009合金,在Ti含量一定时,合金的晶粒尺寸随B/Ti质量比的增大而减小,当B/Ti质量比达到1∶5时,细化效果最好;而在B/Ti比为1∶2.22(TiB2的化学计量比)时,晶粒明显粗化,这表明熔体中的B与Ti完全反应生成了TiB2粒子,而TiB2单独存在时不能起很好的晶粒细化作用,但对晶粒的生长有一定的阻碍作用,使得合金的晶粒仍有一定的细化;继续增加B含量,使B/Ti比为大于1∶2.22时,合金晶粒尺寸又缓慢下降,但总体而言,细化效果很差。2研究了块状Al5Ti1B和棒状Al5Ti1B中间合金对纯铝制备的6009变形合金的晶粒细化作用,并与AlB中间合金(按B/Ti质量比1∶5加AlB)对电解低钛铝制备6009合金的晶粒细化作用进行了对比。结果表明:三种细化方法对合金都有良好的细化作用;但相较而言,棒状Al5Ti1B中间合金对6009合金的晶粒细化能力最强,块状Al5Ti1B中间合金次之,用AlB中间合金细化电解低钛铝制备的合金时,晶粒细化效果较差。3对比研究了AlB中间合金对纯铝和电解低钛铝制备的A356铸造合金的晶粒细化。结果表明:AlB中间合金对这两种方法制备的A356合金都有很好的晶粒细化作用,而且随着B含量的增加,细化效果增强。对电解低钛铝制备的A356合金而言,当Ti含量小于0.10%时,AlB中间合金对电解低钛铝和纯铝制备的A356合金的晶粒细化效果相当,但当Ti含量较高时,合金晶粒尺寸反而较大,这表明电解加入的Ti在用AlB中间合金细化A356合金过程中并不起明显作用。综上所述,AlB中间合金对电解低钛铝制备的Al-Mg-Si变形合金有良好的晶粒细化作用,对电解低钛铝制备的A356铸造合金也保持良好的细化效果。这种细化处理工艺为变形铝合金的晶粒细化提供一条新的途径。
摘要 | 第3-5页 |
Abstract | 第5-6页 |
目录 | 第7-9页 |
第一章 引言 | 第9-22页 |
1.1 铝及其合金的晶粒细化 | 第9-16页 |
1.1.1 铝合金的晶粒细化对组织及性能的影响 | 第10页 |
1.1.2 晶粒细化常用的方法及存在的问题 | 第10-14页 |
1.1.3 晶粒细化理论 | 第14-16页 |
1.2 AlB中间合金对铝合金的组织细化 | 第16-17页 |
1.3 电解低钛铝合金研究进展及现状 | 第17-21页 |
1.4 本文研究的主要内容 | 第21-22页 |
第二章 AlB中间合金对电解低钛铝制备6009变形合金的晶粒细化 | 第22-36页 |
2.1 引言 | 第22-23页 |
2.2 试验材料及试验方法 | 第23-25页 |
2.3 试验结果 | 第25-31页 |
2.3.1 AlB中间合金对纯铝制备6009合金的晶粒细化 | 第25页 |
2.3.2 AlB中间合金对电解低钛铝制备6009合金的晶粒细化 | 第25-27页 |
2.3.3 B/Ti质量比对电解低钛铝制备6009合金晶粒细化的影响 | 第27-31页 |
2.4 试验结果的分析与讨论 | 第31-35页 |
2.5 本章小结 | 第35-36页 |
第三章 加钛方式对6009变形合金晶粒细化的影响 | 第36-45页 |
3.1 引言 | 第36-37页 |
3.2 试验材料和试验立法 | 第37-38页 |
3.3 试验结果 | 第38-42页 |
3.4 试验结果的分析与讨论 | 第42-44页 |
3.5 本章小结 | 第44-45页 |
第四章 AlB中间合金对电解低钛铝制备A356合金的晶粒细化 | 第45-57页 |
4.1 引言 | 第45-46页 |
4.2 试验材料及试验方法 | 第46-47页 |
4.3 试验结果 | 第47-54页 |
4.3.1 AlB中间合金对纯铝制备A356合金的晶粒细化 | 第47-48页 |
4.3.2 AlB中间合金对电解低钛铝制备A356合金的晶粒细化 | 第48-53页 |
4.3.3 过量硼对A356合金晶粒细化的影响 | 第53-54页 |
4.4 试验结果的分析与讨论 | 第54-56页 |
4.5 本章小结 | 第56-57页 |
第五章 结论 | 第57-59页 |
参考文献 | 第59-65页 |
攻读硕士期间发表文章 | 第65-66页 |
致谢 | 第66页 |
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