铝钛硼晶粒细化剂在铝硅合金中的应用
铝合金液熔体处理晶粒细化与变质处理
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库《铝合金铸件铸造技术》课程教案铝合金液熔体处理—晶粒细化与变质处理制作人：张保林陕西工业职业技术学院铝合金液熔体处理——晶粒细化与变质处理一、概述对铝合金熔体进行细化、变质处理，以控制铝铸件的铸态组织是铸造铝合金熔炼的重要一环，也是获得高品质铝铸件的基本条件。
对于A1-Cu系、Al-Mg系、Al-Zn系等固溶体型合金，为防止产生铸造裂纹，提高力学性能，一般都需要进行细化处理，以使α(A1)固溶体的晶粒细化；对A1-Si系合金一般也常对其进行α(A1)晶粒细化处理。
二、晶粒细化α(A1)晶粒细化处理。
常用的晶粒细化剂有钛、硼、锆及稀土金属等，以中间合金或盐类形式加入铝液。
（1）中间合金形式加入常用细化剂主要有Al-Ti、Al-B、Al-Ti-B和Al-Ti-C等中间合金。
这些细化剂加入铝液后产生大量的TiAl3、AlB2、TiB2、TiC等微粒，它们熔点都较高，且晶格常数与α(A1)固溶体的很相近，所以作为异质核心抑制树枝状初生α(A1)晶粒的长大。
不同的细化剂细化效果和衰退特性是有区别的。
常用的Al-5％Ti、Al-5％Ti-1％B和A1-4％B细化剂对A356合金(与ZLSi7Mg相近)晶粒作用效果比较见图1。
图1 A356合金晶粒细化效果比较细化剂的加入量和合金种类、成分、加入工艺、熔炼温度、浇注时间等有关，细化剂的加入温度一般为710～730℃，加入量占合金的0.4％～0.6％。
添加Ti、B元素细化处理的铝液中，如果存在Zr、Cr、Mn等元素，将减弱细化效果，甚至出现“中毒”而失去细化效果。
其原因有些研究者认为是由于Zr、Cr、Mn等元素与TiAl3、TiB2、TiC微粒之间发生作用，形成了新相改变了原有的点阵常数，因而失去了异质核心作用所造成的。
（2）盐类形式加入。
含有很强晶粒细化作用的Ti、B、Zr等元素的氟钛酸钾、氟硼酸钾、氟锆酸钾等盐类物质。
ZL101铝硅合金中钛硼细化剂添加比例的影响
ZL101铝硅合金中钛硼细化剂添加比例的影响黄长虹;秦华;叶锦华【摘要】目的研究ZL101铝硅合金中添加钛硼细化剂的最优比例.方法采用不同添加比例,制备一定数量的同种零件,并检测零件的强度、塑性和晶粒尺寸,以箱线图来对比不同添加比例对强度、塑性的影响,以散点图来表现不同添加比例对晶粒尺寸的影响.结果不添加时,晶粒尺寸最大,强度和塑性也最差.随着钛硼细化剂添加比例的增大,晶粒尺寸逐步得到细化,强度和塑性也随之提高,当钛硼细化剂的质量分数超过0.1％后,细化效果逐步减弱;当质量分数为0.3％和0.1％时,强度、塑性方面基本区别不大.结论钛硼细化剂的质量分数为0.1％～0.15％是最优的添加比例.【期刊名称】《精密成形工程》【年(卷),期】2018(010)002【总页数】3页(P130-132)【关键词】ZL101;钛硼细化剂;强度;塑性;晶粒尺寸;最优比例【作者】黄长虹;秦华;叶锦华【作者单位】苏州安路特汽车部件有限公司,江苏苏州 215000;苏州安路特汽车部件有限公司,江苏苏州 215000;苏州安路特汽车部件有限公司,江苏苏州 215000【正文语种】中文【中图分类】TG156ZL101A和ZL201等是铸造铝合金中经常添加的含钛细化剂，当其加入到铝熔体后，细化剂中的三铝化钛、二硼化铝和二硼化钛弥散在铝熔体中，通过这些金属化合物影响α-Al形核和生长，从而实现细化晶粒[1—3]。
晶粒细化可以给铝合金铸件带来一系列的好处，如改善机械性能、改善凝固时的补缩能力、提高铸件致密度、减少铸造疏松和裂纹、改善内部冶金质量等[4—5]。
添加比例对铝硅合金细化效果的影响以及性价比最高的目标添加比例需要进一步研究。
文中设计了一组实验，目的是比较不同钛硼细化剂添加比例对硬度、强度、伸长率及晶粒度的影响，从而得出 ZL101铝硅合金中钛硼细化剂的最优添加比例，以指导实际生产过程。
1 实验1.1 实验设计力学性能测试：分别取钛硼细化剂质量分数为0%, 0.09%, 0.3%的ZL101铝液，精炼合格后，经过相同铸造机压铸成种类A零件，每种比例各13件样品，X射线检测合格后进行热处理，在同一位置进行锯切和车削，制成拉伸试棒，在拉伸试验机进行室温拉伸测试，并由布氏硬度计压点测试硬度。
Ti-TiCN细化剂的含量对Al-Mg-Si合金组织和性能的影响
Ti-TiCN细化剂的含量对Al-Mg-Si合金组织和性能的影响作者：项雁玲钱平平来源：《科技风》2021年第09期摘要：本文研究了该Ti-TiCN复合细化剂对Al-Mg-Si合金组织和性能的影响。
试验结果表明：Ti-TiCN细化剂的加入使Al-0.6Mg-0.4Si的晶粒由树枝晶转变为等轴晶。
当细化剂含量增加至0.25%wt，α-Al晶粒尺寸变小，树枝晶也变得更加细小。
在性能方面，合金硬度随Ti-TiCN含量增加一直提高，添加0.5%wt细化剂后维氏硬度达到78HV，比未添加时提升了41.8%;未添加细化剂时Al-0.6Mg-0.4Si合金的抗拉强度为175MPa，当添加0.25%wt的细化剂时增加至212MPa，但细化剂含量继续增加时，抗拉强度又有所下降。
关键词：Ti-TiCN细化剂;Al-Mg-Si合金;晶粒细化1 试验方法将TiCN-Ti混合粉末进行球磨，使粉末充分混合。
球磨后的粉体经再次烘干后，分别加入铝粉、钾盐、氯盐作为助熔剂，再次混合后放入模具中制备出Ti-TiCN復合细化剂。
将熔炼炉和坩埚进行烘炉处理，浇注用模具表面涂抹ZnO并预热至300℃。
清洁工业纯铝表面，对Ti-TiCN细化剂、覆盖剂、精炼剂均进行烘干处理。
最后分别熔炼未添加细化剂以及分别添加0.1%wt、0.25%wt和0.5%wt的Ti-TiCN复合细化剂的Al-0.6Mg-0.4Si样品。
将铝锭放入熔炼炉加热至融化后使用精炼剂除杂，加入覆盖剂防止氧化。
升温至730℃保温1h，用钟罩将细化剂块压入铝熔体中，保温一段时间后扒渣并浇注到模具中。
将得到的样品进行微观组织分析和力学性能分析。
2 试验结果分析2.1 细化剂对微观组织的影响采用添加纳米颗粒的方式是有效的铝合金细化方法。
纳米颗粒是否能在铝熔体中作为非均匀形核衬底，首先需要结晶相在纳米颗粒上形成尽可能小的润湿角，其次加入的纳米颗粒还应该在金属熔体中保持相对稳定。
TiCN是一种具有优异性能的非氧化物材料，它具有熔点高、硬度高、抗氧化性好及化学稳定性好等一系列优点，在700℃以上的铝熔体中保温时，TiCN 颗粒不会与铝熔体发生化学反应[1]。
铝钛硼的应用领域你了解多少
铝钛硼的应用领域你了解多少
铝钛硼在铝加工行业应用较为普遍，用途却十分广泛，包括晶粒细化类、金相变质类、金属净化类、元素添加类等四种。
下面是原材料商城富士康富贸商城整理的一手铝钛硼资料，一起来涨知识吧！
图一.铝钛硼产品成本构成
铝钛硼成本构成由（如图一）4部分组成，其中原材料77%中，有60%的是直接材料（铝锭），17%的辅助材料（包括氟钛酸钾、氟硼酸钾、打渣剂等）。
在成本构成图中，原材料的占比成本最大，而人工及福利的占比只有3%是最少的，说明在铝钛硼生产过程中，他们的机械化操作生产效率大。
图二
铝钛硼主要应用于铝铸造、铝挤压、铝压延等铝加工行业。
终端产品主要应用于汽车、高铁、航空航天、军工、电力电子、建筑铝型材、包装等领域。
铝钛硼的晶粒细化能力是决定铝加工材质量好坏的重要因素之一，铝钛硼合金的晶粒细化能力越高，则铝加工材的屈服强度越高、压延塑性越好、韧脆转变温度越低，反之铝加工材质量越差。
这一点在铝加工材应用于航空航天时体现得更加明显。
可以说铝钛硼晶粒细化剂的发展与铝加工材的发展息息相关，相辅相成。
下面是晶粒能力参照表：（行标参照YS/T 447.1-2011晶粒细化能力实验）
图三
根据市场资料研究分析：（如下图四）
图四
可以看出：①到2020年，国内需求量将达到10.57万吨，比2014年增加
3.53万吨，增幅为50.0%。
②到2020年，国内的晶粒细化剂需求量将占全球的55.0% 。
铝硅系铸造铝合金的晶粒细化处理
( a) 细化前 ; ( b) 加 0. 2w t % 细化剂 ; ( c) 加 0 . 4w t % 细化剂
F ig . 1 M icrostructure of A l S i casting a lloy be fo re and a fter gra in refined trea t m ent
/M Pa
s
/%
175 192 227 184 198 225
2 . 7 6 . 0 8 . 7 2 . 5 7 . 1 7 . 6
晶粒细化后晶粒边界增大。晶界处有大量晶体 缺陷, 如位错和空位, 晶体点阵有严重畸变 , 合金中难
欢迎订阅由中国机械工程学会和北京机电研究所主办的专业核心期刊 ( 2011 年 )
第 11 期 11 月
V o l 35 N o 11
H EAT TREATMENT OF METALS
N ov e mber 2010
铝硅系铸造铝合金的晶粒细化处理
邱亚东 (中航工业贵阳航空电机有限公司 技术部 , 贵州 贵阳
纤维状 , A l晶粒数量明显增多 , 且显著细化 ; 合金力 学性能 获得显 著提 高 , 抗拉强 度
细化铸造铝合金的晶粒对提高其力学性能, 延长 铸件使用寿命十分重要。用冶金合金化方法细化晶粒 经济、 简便、 实用。往熔融合金中添加高熔点金属或非 金属及其化合物粒子能促使增加结晶凝固时 的形核 率 , 从而使晶粒细化。本项研究着重探讨添加氟硼酸 钾和氟钛酸钾细化铝合金晶粒的效果。
表 1 反应形成的硼 、 钛、 铝化合物的点阵常数 [ 2] Tab le 1 Lattice constan t of B, T i and A l compound[ 2]
析 , 铸锭试样进行金相分析、 拉伸试验。细化剂加入量 ( 质量分数, 下同 ) 分别为 0. 2 %和 0 . 4% 。图 1 所示为 细化处理前和处理后铸锭的显微组织。由图 1 可以看
结题报告——铝硅合金的晶粒细化与组织变质处理-
铝硅合金的晶粒细化与组织变质处理结题报告项目成员：朱荣升，黄泽华，黄文强院（系）：材料科学与工程学院【摘要】：晶粒细化是通过控制晶粒的形核和长大来实现的。
细化处理的最基本原理是促进形核，抑制长大。
铝硅合金的变质处理使共晶硅由粗大的片状变成细小纤维状或层片状，从而改善合金性能。
【关键词】：铝硅合金、细化、硬度、金相图、锶、硼、钛。
引言：铝硅合金具有优良的铸造性能，是铸造铝合金中品种最多、用量最大的合金。
一般地，铸造铝硅合金中有α（Al）、共晶硅及初晶硅，其中α（Al）呈树枝状，共晶硅呈片状，初晶硅呈多角形状和板状。
经过细化变质处理后的Al-Si合金具有良好的机械性能和切削加工性能，近年来，世界各国研究者就Al-Si合金基体细化元素，初晶硅和共晶硅的变质元素及其细化、变质机理方面的进行了深入研究，并对双重变质、复合变质进行了探索和研究。
随着金屑型铸造和压铸工艺的发展，铝硅合金得到广泛应用。
近年来，在铸造领域应用的铝合金，除了铝硅系列合金之外，还有铝锅系列、铝镁系列、铝锌系列和其他系列的铝合金。
在这些系列的合金中，除了少数的二元合金外，大多数都是添加多种合金元素的多元合金。
本项目主要内容为铝硅合金的晶粒细化处理。
晶粒细化是通过控制晶粒的形核和长大来实现的。
细化处理的最基本原理是促进形核，抑制长大。
一、实验原理本项目主要内容为铝硅合金的晶粒细化与组织变质处理。
晶粒细化是通过控制晶粒的形核和长大来实现的。
细化处理的最基本原理是促进形核，抑制长大。
铝硅合金的变质处理使共晶硅由粗大的片状变成细小纤维状或层片状，从而改善合金性能。
二、试验方法2.1 试验合金的制备第一步：试验合金在箱式电阻炉内用石墨坩埚进行熔制。
原料为Al-7Si合金，设置一组对照组和三组实验组，实验组分别加入微量元素锶、硼、钛，所加微量元素的质量均为原料的百分之一，用不同的温度对其熔制并保温（见表1）表1 微量元素含量及合金熔制时间、保温时间：微量元素Sr B Ti质量/g 0.1994 0.1769 0.1800温度700℃-720℃700℃-720℃8500℃-900℃保温时间/h 2 2 3第二步：将熔制好的试样用金相实验切割机进行切割处理；第三步：用不同型号的砂纸对切割好的试样进行初步抛光；第四步：用布氏硬度计测量其硬度，为了使实验结果更加准确，因此在每块试样上取两点测量其硬度，最后取平均值，记录数据（见表2）表2 加入不同微量元素测得合金硬度：合金成分Al-Si合金Al-Si合金+Sr Al-Si合金+B Al-Si合金+Ti布氏硬度/HBW 33.8 39.75 33.0 33.7 未加入微量元素时，测得Al-Si合金的布氏硬度为33.8HBW；加入微量元素B后，布氏硬度变为33.0HBW，与对照组相比有少量下降；加入微量元素Sr后，硬度变为39.75HBW，相比对照组硬度有较大的增强；加入微量元素Ti后，布氏硬度变为33.7HBW，与对照组基本相同。
铝工业用的铝钛硼稀土晶粒细化剂
铝工业用的铝钛硼稀土晶粒细化剂1 成果简介几十年来，Al-Ti-B中间合金一直是铝行业中广泛使用的细化剂。
虽然该细化剂具有较好的细化效果，但是其内部TiB2的聚集、沉淀以及Cr、Zr等元素的中毒现象使得细化效果衰退甚至消失。
后来出现了Al-Ti-B中间合金丝，采取随流加入的方式，很快进入熔体产生细化作用。
目前，世界上比较认可的产品主要由英国的LSM公司、荷兰的KBM公司、美国的KBA公司等几家机构生产。
1980年代以来，我国很多铝厂联合科研机构开发出了自己的Al-Ti-B细化剂产品，但细化效果并不理想，主要是由于其化学成分以及微观组织中生成的第二相形态、尺寸和分布等问题导致。
所以，目前国内应用的铝合金细化剂以进口居多，价格昂贵。
随着我国铝业的发展，尤其在铝的深加工方面的发展，例如高品质的铝板、铝箔等产品的生产，对基础铝坯的组织要求越来越高，获得细小均匀的晶粒是能否得到高品质铝加工产品的一个关键因素，铝晶粒细化剂已成为铝行业发展中不可缺少的一部分。
目前国内生产的Al-Ti-B中间合金，由于其综合性能差，在铝深加工行业中晶粒细化剂主要依靠进口。
因此，随着我国铝加工行业的发展，高品质的Ａl-Ti-B晶粒细化剂的需求量将越来越高，研究和开发综合性能较好的细化剂并逐渐取代进口，已成为我国细化剂市场发展的迫切需求。
我们在成功开发高品质Al-Ti-B中间合金的基础上，详细研究了RE元素的影响，开发出了优质、长效的Al-Ti-B-RE细化剂。
针对现有细化剂存在的中毒现象、细化效果不理想的状况，本项目通过化学反应方法制备Al-Ti-B-RE细化剂，通过设计合金成分和反应工艺参数，使得细化剂组织中形核相TiB2质点均匀离散分布，细化剂成分要求为Ti含量约5%wt，B含量约1%wt；细化剂中第二相：TiAl3<75mm，TiB2<3mm，且均匀弥散分布，没有明显的TiB2团聚。
2 应用说明可应用于工业纯铝和高纯铝、1000系至8000系铝合金、亚共晶和共晶型铝硅合金等的细化与工业化生产。
铝合金的变质剂的变质效果和特点
铝合金的变质剂的变质效果和特点铝合金的变质剂的变质效果和特点 1)钠盐变质剂变质方法Na可使共晶硅的结晶由短圆针状变为细粒状，并降低共晶温度，增加过冷度，细化晶粒。
其细化效果，对冷的慢的砂型、石膏型铸件而言比较好，还有分散铸件(铸锭)缩窝的作用，这对要求气密性好的铸件有重要的作用。
钠盐变质法的成本低，制备也比较简单，适合批量小、要求不很高的产品，其缺点是:钠是化学活泼性元素，在变质处理中氧化、烧损激烈、冒白色烟雾，对人体和环境都有危害，操作也不太安全，特别是易使坩埚腐蚀损坏，它的充分变质有效时间短，一般不超过1h。
钠还使Al-Mg系合金的粘性增加，恶化铸造性能，当钠量多时，还会使合金的晶粒催化，所以Al-Mg系合金和含Mg量高于2%的Al-Si合金，一般都不用钠盐变质剂来进行变质处理，以免出现所谓“钠脆”现象。
2)铝锶中间合金变质法这是国外使用的较多的一种长效变质方法。
加入量为炉料总重量的0.04-0.05%的Sr。
其优点是变质效果比钠盐好，氧化烧损也比钠盐小，有效变质持续时间长，对坩埚的腐蚀性也比钠盐小，因而可使坩埚的使用寿命延长。
这种变质法操作也比使用钠盐安全卫生，不产生对人体和环境有害的气体，变质效果也比钠盐好，一般有80-90%的良好变质合格率。
其缺点是:成本比钠盐高，要预先配制成中间合金(否则就要采用锶盐变质剂)，没有钠盐那样的有分散铸件缩窝的作用。
3)铝锑中间合金变质法这种方法也是用的较多的一种长效变质方法。
加入量为炉料总重量的0.2-0.3%的Sb，可获得长效变质效果，即使到铝合金重熔，此变质效果仍起作用。
其变质效果与合金的冷却速度有关，冷却速度快(如在金属型中铸造)，变质效果好;冷却速度慢(如在石膏型、砂型中铸造)，则变质效果差。
但应注意，已经过钠盐或锶盐或铝锶中间合金变质过的铝合金不能再加Sb来变质，因为这样会形成Na3Sb化合物而使合金的晶粒粗大、性能变坏，从而反使钠、锶的变质效果降低。
不同类别铝钛硼丝对高端铝排产品质量影响的研究
0前言我国新材料产业正处于强劲发展的阶段，并且已被列为国家七大战略新兴产业之一，预期未来我国新材料产业市场年增长速度将保持在20%以上。
新材料行业规划中重点发展领域就包括高端铝材（如高端铝排）的开发与应用，高端铝合金的研发已上升到国家发展战略。
铝合金在自然凝固过程中，晶粒组织非常粗大，会导致材料综合性能降低。
为改善其晶粒组织，一般的做法是在铸造过程中进行晶粒细化。
在铸造过程中添加晶粒细化剂是一种快捷方便、经济有效的方法[1]。
铝钛硼丝细化剂受多方面因素影响，如添加方式、添加量、原始组织、钛硼比例等，其对铝合金的细化效果差异比较大。
其中铝钛硼丝的组织和钛硼比例对铸态晶粒的细化效果起决定性作用。
本文主要研究在铸棒生产过程中加入不同类别的进口铝钛硼丝对铝排产品质量的影响。
1铝钛硼丝质量取两种不同进口铝钛硼丝试样，对其化学成分、显微组织及晶粒细化能力进行分析。
1.1化学成分两种不同进口铝钛硼丝化学成分如表1所示。
表1进口铝钛硼丝化学成分（质量分数/%）牌号AlTi5B0.2AlTi5B0.2A 国标AlTi5B0.2B 国标AlTi5B1AlTi5B1A 国标AlTi5B1B 国标Si 0.110≤0.15≤0.300.102≤0.15≤0.20Fe 0.173≤0.20≤0.400.123≤0.20≤0.25Ti 4.734.5~5.54.5~5.54.994.8~5.24.5~5.5V 0.094≤0.20≤0.200.009≤0.05≤0.10B 0.1760.15~0.250.10~0.501.00.9~1.10.8~1.2从表1可以看到，两种不同进口铝钛硼丝均符合国家标准（YS/T 447.1-2011）A 级，AlTi5B0.2的Fe 杂质含量比AlTi5B1稍高，两种钛丝的Si 和V 含量相当。
1.2金相组织两种铝钛硼丝的金相组织如图1和图2所示。
通过对两种铝钛硼丝金相显微组织进行分析，总结TiAl 3、TiB 2、Al 2O 3及盐类附着物、硼化物的数量、大小等现象，其结果见表2。
铝-钛-硼细化剂对6082铝合金组织和性能的影响
铝-钛-硼细化剂对6082铝合金组织和性能的影响成乐;李彩文;杨双强;谭法明;王孟君【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2014(042)003【摘要】采用金相、扫描电镜和力学性能测试,研究了铝-钛-硼细化剂对6082铝合金组织和性能的影响.结果表明,铝-钛-硼细化剂中TiAl3、TiB2等活性质点的形状和数量直接影响着铝合金晶粒的细化效果;Ti元素在铝-钛-硼细化剂中的存在形式对细化效果的影响要大于其含量的影响;采用某铝-钛-硼细化剂细化后的铸锭挤压的6082-T6铝合金方管,其抗拉强度、屈服强度、伸长率和韦氏硬度分别达到346 N/mm2、327 N/mm2、14.8％、15.7 HW.【总页数】4页(P32-35)【作者】成乐;李彩文;杨双强;谭法明;王孟君【作者单位】中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点试验室,湖南长沙410083;佛山鸿金源铝业制品有限公司,佛山顺德528313;佛山鸿金源铝业制品有限公司,佛山顺德528313;佛山鸿金源铝业制品有限公司,佛山顺德528313;佛山鸿金源铝业制品有限公司,佛山顺德528313;中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点试验室,湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TG146.21【相关文献】1.铝钛碳、铝钛硼细化剂对铝基体细化效果的评定研究 [J], 焦雷;赵玉涛;夏天福;张忠忠2.新型钛-硼晶粒细化剂对ADC12铝合金组织和性能的影响 [J], 胡茂良;吉泽升;张忠凯;张盛田3.铝锶、铝钛硼对铝合金轮毂组织和性能的影响 [J], 谢理光;侯佳欣;谢理明4.铝钛硼丝细化剂提升内燃机铝活塞材料性能的研究 [J], 刘鹏飞;高渤5.用于乙苯氧化脱氢制苯乙烯铝-硼催化剂:铝硼组成及制备方法对催化剂性能的影响 [J], Nagaraju Pasupulety; Muhammad A. Daous; Abdulrahim A. Al-Zahrani; Hafedh Driss; Lachezar A. Petrov因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
浅析铝钛硼晶粒细化剂市场
浅析铝钛硼晶粒细化剂市场李晓敏【摘要】铝钛硼作为铝及铝合金熔铸过程中的添加合金，用于晶粒细化，能够对铝及其合金铸锭组织产生强烈的细化作用，铝钛硼合金的晶粒细化能力是决定铝加工材品质好坏的重要因素之一。
本文主要从供应及需求两方面对铝钛硼晶粒细化剂的市场进行论述，对2015-2020年铝加工业对铝钛硼的需求进行预测。
【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】2页(P56-57)【关键词】铝钛硼合金;晶粒细化剂;市场;铝合金;细化作用;铸锭组织;铝加工材;细化能力【作者】李晓敏【作者单位】洛阳有色金属加工设计研究院【正文语种】中文【中图分类】TG146.21铝钛硼作为铝及铝合金熔铸过程中的添加合金，用于晶粒细化，能够对铝及其合金铸锭组织产生强烈的细化作用，铝钛硼合金的晶粒细化能力是决定铝加工材品质好坏的重要因素之一。
本文主要从供应及需求两方面对铝钛硼晶粒细化剂的市场进行论述，对2015—2020年铝加工业对铝钛硼的需求进行预测。
铝钛硼作为铝及铝合金熔铸过程中的添加合金，用于晶粒细化，能够对铝及其合金铸锭组织产生强烈的细化作用，使铸锭组织均匀，减少偏析，消除裂纹等，提高性能与表面品质。
铝钛硼用于晶粒细化始于20世纪50年代，开始是以铝钛硼中间合金锭形式加入，随着铝加工工业的不断进步与发展，晶粒细化用中间合金的加入方式也获得了不断改进，从开始用锭块向炉内加入过渡到现在丝（杆）状在线加入。
在1969年以前，最广泛使用的还是Al-Ti-B中间合金锭。
1969年，瑞典研究人员首先提出了向铝熔体中连续添加细化晶粒用中间合金的方法。
此后为了连续添加时计算方便，Al-Ti-B中间合金被加工成9.5mm粗的连续丝（杆）状中间合金（每1g/2cm），并被连续地加到流槽里的铝液中。
目前，国际上Al-Ti-B中间合金大部分是采用在线加入。
国外铝钛硼主要生产企业有英国的LSM公司、荷兰的KBM公司、美国的KBA公司等，三企业产能在4万吨左右。
硼细化处理方法对铸造铝硅合金组织和性能的影响
硼细化处理方法对铸造铝硅合金组织和性能的影响刘志学;李伟伟;程巨强【摘要】采用硼盐作为细化剂,研究了钟罩法、切盐法和搅拌法三种不同细化处理方法对铸造铝硅合金组织和性能的影响.结果表明,三种不同的加入方法均能细化铝硅合金的铸态组织,硼盐细化处理可以减小铝硅合金铸态组织中粗大的α枝晶和共晶硅β相的尺寸,细化组织.采用钟罩法细化处理后,实验材料的铸态组织中α枝晶尺寸最小,细化效果好,力学性能最佳,搅拌法次之,切盐法的处理效果较差.不同方法细化处理后的试样进行T6热处理后,实验材料组织由α+β相组成,β相由铸态的短片状变为均匀弥散分布的颗粒状,分布在α相界面,T6热处理改善了实验材料的组织和力学性能.【期刊名称】《中国铸造装备与技术》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】3页(P25-27)【关键词】铸造铝硅合金;细化处理方法;组织和性能;热处理【作者】刘志学;李伟伟;程巨强【作者单位】西安工业大学,陕西西安710032;西安工业大学,陕西西安710032;西安工业大学,陕西西安710032【正文语种】中文【中图分类】TG146.2细化或变质处理是铸造铝合金生产中广泛应用的细化铸件组织和改善力学性能方法之一。
在细化处理的工艺中主要的控制因素有细化剂种类[1～4]、细化剂加入量、细化处理温度、细化处理保温时间及细化剂加入方法等。
从目前研究文献资料来看，细化剂或变质剂种类对铸造铝合金组织和性能方面的研究文献较多，而其他细化工艺的控制因素研究文献较少，对于盐类细化剂，铸造铝合金细化处理的方法主要有钟罩法、切盐法、搅拌法和液-液混合法等[5]，但这些细化处理方法对实验材料组织和力学性能方面影响的文献较少，而细化剂的加入方法对细化剂的细化效果有着重要的影响。
因此，本文以硼盐为细化剂，研究了钟罩法、切盐法、搅拌法三种不同的细化剂处理方法对铸造铝硅合金细化效果和性能的影响，为实际生产提供实验依据。
试验材料的牌号为ZL101。
铝及铝合金晶粒细化剂
铝及铝合金晶粒细化用合金线材第1部分：铝-钛-硼合金线材（审定稿）编制说明1 工作简况1.1 任务来源随着铝材的广泛应用。
尤其是在高新技术领域的应用，对在后续深加工工艺中的组织提出了严格的要求，而控制其组织和性能的关键之一是熔铸出细小均匀的铸态晶粒组织，可明显改善铝型材性能，减少铸锭裂纹。
要获得这种组织。
必须通过不同的手段处理熔体，包括液态时加入各种处理剂或借助外来能量(如机械振动、电磁搅拌、超声波处理等)使α—Al基体细化．而晶粒细化是增加材料强度、改善塑性的重要手段之一，也是改善铝材质量的重要途径。
在工业生产条件下，添加处理剂的方式是最简便而又有效的方法。
最初研制的晶粒细化剂是把K2TiF6、KBF4等直接加到熔体中，与熔融铝发生反应，形成TiAl3或TiB2粒子而产生细化作用的。
由于产生的细化效果不均匀，无法预测晶粒细化的响应程度，目前已被淘汰。
为了克服铝及其合金中直接加入盐类化合物的缺点，人们研究并采用了A1—Ti—B中间合金细化剂。
铝钛硼熔体处理剂曾风靡一时，得到不少厂家的青睐。
国标委综合[200×]×××号文件及中国有色金属工业协会中色协综字[200×]×××号文件，下达了编制《铝及铝合金晶粒细化剂》第一部分：铝钛硼合金线材国家标准的任务，并确定了新星化工冶金材料（深圳）有限公司为编写单位。
1.2 起草单位新星化工冶金材料（深圳）有限公司于1992年7月在广东省深圳市罗湖区莲塘成立，2004年因公司发展需求，在光明新区公明镇高新科技园建立了全新的厂区；新星化工是一家以专业生产铝材处理剂、铝钛硼合金等高科技产品的中美合资企业。
工厂占地面积有5万多平方米，主要产品有有色金属复合材料、新型合金材料及铝材处理剂。
1.3主要过程和内容本标准由中国有色金属工业标准计量质量研究所任主办部门，由新星化工冶金材料（深圳）有限公司任起草单位。
铝钛硼丝用途
铝钛硼丝用途
铝钛硼丝是一种细铝线，在铝中添加了钛和硼元素。
它的主要用途是作为铝合金的晶粒细化剂，用于制造高品质的铝合金材料。
具体来说，铝钛硼丝可以通过在铝合金的熔炼过程中添加，来细化铝合金的晶粒结构，从而提高铝合金的强度、韧性和延展性等性能。
这种细化晶粒的效果可以显著提高铝合金的力学性能和耐腐蚀性能，使其在航空航天、汽车制造、轨道交通、电子设备等领域得到广泛应用。
此外，铝钛硼丝还可以用于制造铝合金焊丝、铝合金铸造用材料等。
铝钛硼合金产品的作用机理和生产技术现状
铝钛硼合金产品的作用机理和生产技术现状
铝钛硼合金产品的作用机理和生产技术现状
贾艳军
【摘要】文章介绍了铝钛硼合金产品的用途、作用机理、生产工艺和设备等，简述了国内生产技术现状，并对其发展趋势进行了预测。
【期刊名称】有色金属加工
【年(卷),期】2017(046)004
【总页数】2
【关键词】铝钛硼；晶粒细化；中间合金：氟盐法；连铸连轧
1 铝钛硼合金产品的用途及其作用机理
本文讨论的铝钛硼合金产品指铝中间合金(GB/T-27677)和铝及铝合金晶粒细化用合金线材第一部分：铝-钛-硼合金线材(YS/T447.1-2011)中涉及到的铝钛硼产品。
目前铝钛硼中间合金和铝钛硼合金线材主要包括以下几个牌号：AlTi5B1，AlTi5B0.6，AlTi5B0.2，AlTi3B1。
其中AlTi5B1包括A、B、C三个品级，AlTi5B0.2包括A、B两个品级。
1.1 主要用途
铝钛硼合金产品是目前公认的对铝及铝合金细化效果最好的细化剂，可防止粗大的等轴晶、柱状晶及羽化晶的形成，提高铝及铝合金的机械性能和物理性能。
铝钛硼合金线杆主要用于铝及铝合金圆锭、板、带、箔及零部件的晶粒细化，是目前市场中最为常见的晶粒细化剂。
其产品一般为卷状或者线杆状，在铸造之前加入铝及铝合金熔体中以达到晶粒细化效果，加入量一般为铝及铝合金质量的0.15%～
0.3%。
1.2 作用机理。
一种铸造铝硅合金用Al-Ti-Nb-B细化剂及其制备方法及应用[发明专利]
![一种铸造铝硅合金用Al-Ti-Nb-B细化剂及其制备方法及应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a1d425cb2f60ddccdb38a068.png)
专利名称：一种铸造铝硅合金用Al-Ti-Nb-B细化剂及其制备方法及应用
专利类型：发明专利
发明人：李谦,黎阳,罗群
申请号：CN201711426257.3
申请日：20171226
公开号：CN108251675A
公开日：
20180706
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种铸造铝硅合金用Al‑Ti‑Nb‑B细化剂及其制备方法及应用。
铸造铝硅合金用Al‑Ti‑Nb‑B细化剂，其成分为96.20~98.90
wt.%Al，0.30~1.30wt.%Ti，0.50~2.0wt.%Nb，0.30~0.50 wt.%B。
其含有质量百分数为
2~4%，颗粒尺寸为小于20微米的细化质点物相MAl及MB，M为Ti或Nb。
其制备方法包括以下步骤：a.原料的称量；b.Ti‑Nb‑B中间合金的熔炼；c.Al‑Ti‑Nb‑B细化剂的熔炼。
一种应用Al‑Ti‑Nb‑B 细化剂于铸造铝硅合金的方法和步骤为：a.熔化铝硅合金；b.加入Al‑Ti‑Nb‑B细化剂；c.浇铸。
本发明制备的Al‑Ti‑Nb‑B细化剂可将铝硅合金中的α‑Al的晶粒尺寸细化至150~450微米；大幅减少Nb含量，降低了原料成本；保证了制备Al‑Ti‑Nb‑B细化剂的成分及组织均匀性。
申请人：上海大学
地址：200444 上海市宝山区上大路99号
国籍：CN
代理机构：上海上大专利事务所(普通合伙)
代理人：顾勇华
更多信息请下载全文后查看。
硅等元素在铝合金中的作用之欧阳化创编
硅、镁、锰、铜、锌、镍、钛等元素在铝合金中的作用硅，镁，锰，铜，锌，镍，钛等元素在铝合金（包括：铸铝与变形铝）中的作用？纯铝的强度低，不宜用来制作承受载荷的结构零件。
向铝中加入适量的硅、铜、镁、锰等合金元素，可制成强度较高的铝合金，若在经冷变形强化或热处理，可进一步提高强度。
根据铝合金的成分和生产工艺特点,通常分为形变与铸造铝合金两大类.工业上应用的主要有铝锰,铝镁,铝镁铜,铝镁硅铜,铝锌镁铜等合金.变形铝合金也叫熟铝合金,据其成分和性能特点又分为防锈铝,硬铝,超硬铝,锻铝和特殊铝等五种.铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的，如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。
铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能：易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。
铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类，各种类均有各自的使用范围，并有各自的代号，以供使用者选用。
2A80，原先叫LD8，化学成分如下：Si:0.51.2 Fe:1.01.6 Cu:1.92.5 Mn:0.2Mg:1.41.8 Ni:0.91.5 Zn:0.3 Ti:0.15 其他单个0.05合计0.15 Al:余量铝合金各元素的含量要看合金的性质的，如上面例子牌号化学成分（质量分数） /%AL 不小于杂质不大于Fe Si Cu Ga Mg Zn 其他每种总和AL99.90 99.90 0.07 0.05 0.005 0.020 0.01 0.025 0.016 0.10AL99.85 99.85 0.12 0.08 0.005 0.030 0.02 0.030 0.015 0.15AL99.7A 99.70 0.20 0.10 0.01 0.03 0.02 0.03 0.03 0.30 AL99.70 99.70 0.20 0.12 0.01 0.03 0.03 0.03 0.03 0.30 AL99.60 99.60 0.25 0.16 0.01 0.03 0.03 0.03 0.03 0.49 AL99.50 99.50 0.30 0.22 0.02 0.03 0.05 0.05 0.03 0.50 AL99.00 99.00 0.50 0.42 0.02 0.05 0.05 0.05 0.05 1.00 鋁合金基本常識一、分類：展伸材料分非熱處理合金及熱處理合金1.1 非熱處理合金：純鋁─1000系，鋁錳系合金─3000系，鋁矽系合金─4000系，鋁鎂系合金─5000系。