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Al-Ti-B中间合金是铝制品行业用量最多的晶粒细化剂,而国内生产Al-5Ti-1B中间合金的技术实力相对较弱,主要体现在控制合金内部组织的能力较差,这将严重阻碍高品质铝制品的生产需要。因此研究Al-5Ti-1B中间合金内部组织的控制问题对提升国内晶粒细化剂品质具有重要意义。本文采用氟盐铝热反应法,通过改变冷却速率、反应时间等工艺参数制备Al-5Ti-1B中间合金。利用X射线衍射仪、ICP-AES发射光谱仪、光学金相显微镜、扫描电子显微镜等分析表征方法,探讨了不同反应时间和冷却速率对Al-5Ti-1B中间合金组织的影响规律,并分析了合金中不同形貌的第二相粒子的形成机理。实验结果表明:(1)熔体在铜模、石墨模、钢模和砂模中的冷却速率大小顺序为:V紫铜>V石墨>V钢>V砂型。按照本实验的熔炼方法制备的Al-5Ti-1B中间合金中Ti与B含量之比接近5:1。Al-5Ti-1B中间合金主要由α-Al,AlTi3和TiB2三个相组成,且冷却速率和反应时间不会影响第二相粒子的种类。(2)在本实验研究范围内,为获得内部组织较好的Al-5Ti-1B中间合金,需满足的工艺条件为:反应时间为10min,熔体在铜模中冷却。TiB2颗粒的团聚程度随冷却速率的增大而减弱,TiAl3颗粒的平均尺寸略微有随冷却速率增大而减小的趋势。TiB2颗粒团聚体的平均尺寸随反应时间延长呈线性增长,TiAl3颗粒的平均尺寸随反应时间的延长而增大,并且尺寸变化呈抛物线关系。(3)通过对第二相粒子微观形貌进行分析,并建立相应的生长模型,得出宽高比大的块状TiAl3颗粒是由于其(001)晶面原子密度大于(100)和(010)晶面,[001]晶向上的生长速率在一定程度上受到抑制造成的;十字架状的TiAl3颗粒是由(001)晶面上原子密度较大和Ti原子富集引起成分过冷两种因素共同作用,促使新的TiAl3垂直于(001)晶面生长。附着在TiAl3表面生长的TiB2团聚体,是由于反应过程中生成的过渡相AlB2依附于TiAl3表面反应生成了更加稳定的TiB2颗粒,并在TiB2颗粒(0001)晶面以二维形核生长的方式逐个搭接堆砌形成树枝状团聚体;而对于无规则排列于α-Al晶界处的TiB2团聚体,主要是固液界面对TiB2粒子的吞噬推移作用引起的。