国外几种Al_Ti_B晶粒细化剂的质量评价
杆状Al-5Ti-1B中间合金的组织形貌及对铝合金晶粒细化效果研究

杆状Al-5Ti-1B中间合金的组织形貌及对铝合金晶粒细化效果研究路丽英;孙博晗;韩颖;陈雷【摘要】采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析等手段对比分析了四个不同厂家生产的Al-5Ti-1B杆状晶粒细化剂的化学成分、组织及对铝合金的细化效果.结果表明,1#杆状Al-5Ti-1B晶粒细化剂成分达到YS/T447.1-2011标准中A等Al-5Ti-1B中间合金的要求,与其他三种Al-5Ti-1B晶粒细化剂相比具有最优的晶粒细化效果.【期刊名称】《铝加工》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】4页(P15-18)【关键词】Al-5Ti-1B;晶粒细化;组织;中间合金【作者】路丽英;孙博晗;韩颖;陈雷【作者单位】东北轻合金有限责任公司,哈尔滨150060;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;航天海鹰(哈尔滨)钛业有限公司,哈尔滨150028;东北轻合金有限责任公司,哈尔滨150060;东北轻合金有限责任公司,哈尔滨150060【正文语种】中文【中图分类】TG133;TG2920 前言铝钛硼丝是铝加工企业广泛使用的铝及铝合金的高效晶粒细化剂,可显著改善铝及铝合金的加工性能,提高铝材的质量,全世界约有75%的铝加工材和铸造铝产品在铸造过程中需要添加铝钛硼合金晶粒细化剂[1-3]。
目前,从英国LSM公司、美国KBM公司等,进口的Al-Ti-B晶粒细化剂的特点是细化效果好,Ti和B的利用率高,可减少细化剂用量;细化剂均匀分布,细化效果稳定连续,可实现细化处理的自动化,可降低TiB2粒子的聚集沉淀倾向等,已广泛为工业化生产企业所采用。
国内生产的Al-Ti-B中间合金(丝)细化剂,同进口产品相比,具有价格优势,但由于生产条件和技术水平的限制,产品质量参差不齐,主要体现在B含量低,纯净度差等,从而影响晶粒细化剂对铝合金细化效果的稳定性[4]。
因此,本文结合现有的生产条件,采用模拟细化试验的方法,研究了不同生产厂提供的杆状铝钛硼晶粒细化剂的微观组织及其对铝合金细化效果的影响,对铝合金晶粒细化剂质量进行初步的比较与评价,为工业生产条件下优选晶粒细化剂提供实验依据。
新型Al-Ti-B-Re中间合金对工业纯铝细化工艺设计及细化机理研究

新型Al-Ti-B-Re中间合金对工业纯铝细化工艺设计及细化机
理研究
张乐;陈正;杨亚楠;唐跃跃
【期刊名称】《材料导报》
【年(卷),期】2013(027)018
【摘要】采用颗粒纯钛法制备了新型的Al-Ti-B-Re中间合金细化剂,考察了细化剂添加量、保温时间、浇注温度对工业纯铝细化效果的影响.实验发现当细化剂添加量为0.5%(质量分数),浇注温度在760℃,保温时间为30 min时细化效果最佳,最佳效果为铝的晶粒细化到50~60 μm,硬度提升了6.48%,抗拉强度提升了8.79%.最后分析了Al-Ti-B-Re中间合金细化机理.
【总页数】4页(P100-103)
【作者】张乐;陈正;杨亚楠;唐跃跃
【作者单位】中国矿业大学材料科学与工程学院,徐州221116;中国矿业大学材料科学与工程学院,徐州221116;中国矿业大学材料科学与工程学院,徐州221116;中国矿业大学材料科学与工程学院,徐州221116
【正文语种】中文
【中图分类】TG146
【相关文献】
1.新型中间合金铝晶粒细化剂Al-Ti-B-RE的研制 [J], 兰晔峰;郭朋;朱正锋;刘胜杰;王军年
2.新型Al-Ti-B-RE中间合金细化工业纯铝的研究 [J], 王正军;路淼;潘卫军;刘莲香;徐艳
3.中间合金铝晶粒细化剂Al-Ti-B-RE的研究 [J], 任峻;陶钦贵;马颖
4.稀土在Al-Ti-B-RE细化剂中的作用及细化机理研究 [J], 任峻;马颖
5.新型A1TiC中间合金对工业纯铝的细化研究 [J], 陈优;王正军;王一贺
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国外几种Al_Ti_B晶粒细化剂的质量评价

Abstract: The chemical composition,microstructure and grain refining efficiency of Al-Ti-
表 1 Al-Ti-B 合金线的合金元素质量分数 %
国别 /公司 英国 LSM 荷兰 KBM 西班牙 Aleastur 韩国 SLM
Ti 5. 55 4. 51 4. 01 4. 93
B 0. 28 0. 95 0. 93 1. 07
Fe 0. 12 0. 14 0. 14 0. 24
Si 0. 096 0. 097 0. 097 0. 135
国外几种 Al-Ti-B 晶粒细化剂的质量评价
王顺成1 ,张彩锦1,2 ,戚文军1 ,郑开宏1 ,李建湘3
1. 广东省工业技术研究院 材料加工研究所,广东 广州 510650;2. 华南理工大学 材料科学与工程学院, 广东 广州 510641;3. 中山市金胜铝业有限公司,广东 中山 528463)
20可见未添加细化剂时纯铝的铸态组织柱状晶发达受钢模急冷作用距离试样表层约mm厚区域形成一层相对细小的柱状晶试样中心存在约10mm厚区域的粗大等轴晶其余为粗大的柱状晶2的英国lsm公司荷兰kbmaleastur公司和英国lsm公司的alti合金线并保温添加细化剂后纯铝晶粒平均直径分布图
11
2011,Vol. 39,№6
Байду номын сангаас
以上的铝加工企业使用的是直径为 9. 5 mm 的 AlTi-B 合金线[1 - 2]。根据不同的铝材产品,铝加工企 业会选用不同质量的 Al-Ti-B 合金线。生产铝铸件 和建筑铝型材,对 Al-Ti-B 合金线的质量要求较低。 而生产铝箔、易拉罐料、PS 版基等高精铝材产品,则 对 Al-Ti-B 合金线的质量要求较高,要求 Al-Ti-B 合 金线具有优异的晶粒细化能力,TiAl3 相、TiB2 粒子 尺寸细小、分布均匀,Fe、Si 等杂质元素含量低,无金 属和非金属氧化物等夹杂物[3 - 4]。高档 Al-Ti-B 合 金线的生产难度大,目前世界上仅有美国 KBA 公 司、英国 LSM 公司、荷兰 KBM 公司、西班牙 Aleastur 公司、挪威 Hydelko 公司和韩国 SLM 公司等少数公 司掌握[1 - 2]。我国 Al-Ti-B 合金线的生产技术水平 与国外相比尚存在一定差距,表现为 Al-Ti-B 合金线 的 Ti、B 元素含量不稳定,TiAl3 相、TiB2 粒子尺寸、 形貌和分布状态不符合标准,合金纯净度差等,导致 国内使用的高档 Al-Ti-B 合金线部分仍需依赖进口。 我们对英国 LSM 公司、荷兰 KBM 公司、西班牙 Aleastur 公司和韩国 SLM 公司生产的 Al-Ti-B 合金线 的化学成分、显 微 组 织 和 晶 粒 细 化 能 力 进 行 检 测 分 析,评价了 Al-Ti-B 合金线的质量,目的是为铝加工 企业选用 Al-Ti-B 晶粒细化剂时提供参考。
铝合金细化剂的研究现状及其中共晶硅的变质研究现状

铝合金细化剂的研究现状及其中共晶硅的变质研究现状目前人们已经对铝合金有了较多的认识甚至是较深入的了解,通常人们为了提高铝合金的力学性能,通常要对铸铝中的初生硅相经行处理,晶粒细化剂是铝合金生产中常用的添加剂之一能显著提高铝合金的力学性能和机械加工性能对铝合金的生产具有十分重要的意义。
根据Hall-Petch公式可知材料的屈服强度和材料的晶粒大小成反比,细小的晶粒尺寸可以有效地提高材料的强度和韧性,同时改善合金的机械加工性能对于铝在各行业的应用均具有重要的意义。
目前,细化铝合金晶粒的方法主要包括以下4种方法:1、控制金属凝固时的冷却速度; 2、机械物理细化法包括机械振动机械搅拌等物理场细化法; 3、如电场磁场超声波处理等; 4、化学细化法,向合金中加入各种晶粒细化剂促进铝及合金的形核或抑制晶核长大。
在工业生产中细化晶粒尺寸最常用的方法是化学细化法即在熔融的铝液中加入晶粒细化剂起到异质形核的作用进而细化晶粒尺寸。
20世纪四五十年代,晶粒细化剂起源于英国的Cibula金属研究协会,这时的细化剂主要是Ti、B盐块剂。
20世纪60年代由于无芯感应炉的应用中间合金的生产及应用取得飞速发展相继出现了Al-Ti-B锭华夫锭等相关产品,20世纪70年代是铝合金晶粒细化剂Al-Ti-B丝有效提高了晶粒细化效果降低了细化剂的加入量,同时改善了TiB2在炉内的团聚现象。
在20世纪七八十年代晶粒细化剂生产工业的研究方向主要是通过改善Ti/B配比优化细化效果。
20世纪90年代细化剂的生产开始采用ISO9002为基准的技术措施大大提高了Al-Ti-B的细化效果,同时由于硼化物仍然存在一定的团聚现象,影响细化剂的使用效果,从而采用一定量的石墨代替细化剂中的B制得的Al-Ti-B中间合金不仅具有较好的细化效果同时避免了硼元素的团聚现象。
现在常用的细化剂有Al-Ti-B中间合金、Al-Ti-B-RE、Al-5Ti-1C中间合金。
目前工业生产中使用的晶粒细化剂主要为Al-Ti-B,这种细化剂制备工艺较为成熟质量日益提高具有较好的细化效果,但存在TiB2团聚等问题仍需要不断改进作为改善Al-Ti-B细化效果,作为改善Al-Ti-B细化效果的Al-Ti-C和Al-Ti-B-RE细化剂也逐渐进入铝合金生产企业的视野,但是Al-Ti-C的制备过程复杂成本较高在现有条件下并不适合大规模工业生产,而Al-Ti-B-RE中由于加入了RE 元素导致其细化机理和工艺复杂化。
两种不同的加料方式对铝钛硼中间合金成分的影响

两种不同的加料方式对铝钛硼中间合金成分的影响陈越;卢育;汤皓元;杨钢;方树铭【摘要】the different charging methods of potassium fluotitanate and potassium fluoborate in preparation of Al-Ti-B master alloy directly influence the whole chemical reaction process, thereby it has a certain effect on the chemical composition of Al-Ti-B master alloy, i. e. the absorptivity of Ti, B elements; under the same condition of other process parameters (reaction temperature, reaction time) , the comparison of Al-Ti-B master alloy's composition with different raw material charging method shows the different charging methods can make bigger difference of Al-Ti-B master alloy's composition, and then influence the particle distribution, morphology and size dimension of TiB2 and TiAl3. The effect of charging methods on the composition of Al-Ti-B master alloy is the emphasis of this paper.%在熔制Al-Ti-B中间合金时,氟钛酸钾、氟硼酸钾的不同的加料方式直接影响整个化学反应过程,从而对Al-Ti-B中间合金的化学成分即Ti,B元素的吸收率有一定影响;在其它(反应温度、反应时间)相同的工艺参数条件下,通过不同的原料添加方式得到的Al-Ti-B中间合金成分的对比,结果表明,不同的加料方式使得Al-Ti-B 中间合金成分存在较大的差异,进而影响中间合金TiB2和TiAl3颗粒的分布,形貌及其尺寸大小.本文重点讨论加料方式对铝钛硼中间合金细化剂成分的影响.【期刊名称】《云南冶金》【年(卷),期】2013(042)002【总页数】5页(P81-84,95)【关键词】铝钛硼;合金成份;晶粒细化【作者】陈越;卢育;汤皓元;杨钢;方树铭【作者单位】昆明冶金研究院,云南昆明650031【正文语种】中文【中图分类】TG146.21铝钛硼合金是铝及铝合金最常用的晶粒细化剂,添加到铝和铝合金中对基材细化,在全球铝铸轧行业中应用极其广泛,由于其一般以成卷的线材方式供货,通常也被称呼为铝钛硼丝。
Al-Ti-B合金晶粒细化

目录1、引言 (1)2、细化原理 (1)2.1、包晶相图理论 (2)2.2、碳化物-硼化物理论 (2)2.3、双重形核理论 (3)2.4、α-Al晶体增殖理论 (3)3、合金元素的作用 (3)3.1、Ti对铝合金熔铸组织的细化作用 (3)3.2、B对铝合金熔铸组织的细化作用 (4)3.3、其它杂质元素对铝合金熔铸组织的细化影响 (4)4、小结 (5)5、参考文献 (6)Al-Ti-B合金晶粒细化【摘要】铝合金中加入少量Ti和B时,铝合金组织可得到明显细化,合金的强度、韧度、耐磨性、抗疲劳性能及热稳定性等均有所提高。
【关键词】铝钛硼合金晶粒细化合金元素Al-Ti-B Alloy grain refinement 【Abstract】Aluminum alloy to add a small amount of Ti and B, the refined aluminum alloy group is obviously, the strength of the alloy, toughness, wear resistance, fatigue resistance and thermal stability were improved【Key words】Al-Ti-B alloy grain refinement alloying elements1、引言根据Hall-Petch公式可知,材料的屈服强度和材料的晶粒大小成反比,细小的晶粒尺寸可以有效地提高材料的强度和韧性,同时改善合金的机械加工性能,对于铝在各行业的应用均具有重要的意义[1]。
目前,细化铝合金晶粒的方法主要包括以下4种:①控制金属凝固时的冷却速度[2];②机械物理细化法,包括机械振动和机械搅拌等;③物理场细化法[3],如电场、磁场和超声波处理等;④化学细化法,加入各种晶粒细化剂,促进铝及合金的形核或抑制晶核长大。
在工业生产中,细化晶粒尺寸最常用的方法是化学细化法,即在熔融的铝液中加入晶粒细化剂,起到异质形核的作用,进而细化晶粒尺寸。
Al_Ti_B晶粒细化剂的研究进展
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收稿日期:2007-07-17 基金项目:973计划课题(编号2005C B623703),上海市重大基础研究项目课题(编号06dj14005)。
第一作者简介:高耸(1983-),男,江苏启东人,硕士研究生。
Al 2T i 2B 晶粒细化剂的研究进展高 耸1,疏 达1,王 镭2,韩延峰1,王 俊1,孙宝德1(1.上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室,上海200030;2.河南顺源铝业有限公司,河南郑州451283)摘要:综述了Al 2T i 2B 中间合金的制备方法及组织特征。
分析了氟盐反应制备法的缺点,改进制备工艺和优化合金成分是改善Al 2T i 2B 中间合金组织形态并提高其细化性能的重要途径。
探索超声场等外场作用下Al 2T i 2B 中间合金的制备工艺,以及开发新型Al 2T i 2B 2RE 晶粒细化剂是Al 2T i 2B 中间合金的主要发展方向。
关键词:Al 2T i 2B 晶粒细化;中间合金;制备方法中图分类号:TG 146.21;TG 292 文献标识码:A 文章编号:1007-7235(2007)12-0007-04R esearch progress of Al 2Ti 2B grain refinerG AO S ong 1,SHU Da 1,WANGLei 2,HAN Y an 2feng 1,WANGJun 1,S UN Bao 2de1(1.State K ey Laboratory of Metal Matrix Composites ,Sh angh ai Jiaotong U niversity ,Sh angh ai 200030,China ;2.H enan Shunyu an Aluminum Co.,Ltd.,Zhengzhou 451283,China)Abstract :The manu facture and microstructure of Al 2T i 2B master alloys are reviewed.The shortcomings of the reaction of halide salts with m olten aluminum to produce Al 2T i 2B master alloy are pointed out ,and the improvements in the manu facture process and alloy chemistry are believed to be the m ost effective way to improve both the microstructure and refining performance of Al 2T i 2B mas 2ter alloy.The manu facture of the master alloy under the ultras ound field and development of Al 2T i 2B 2RE grain refiner will be am ong the future trends.K ey w ords :Al 2T i 2B grain refinement ;master alloy ;manu facture 晶粒细化对变形铝合金的半连续铸造以及铸造铝合金的成型铸造都很有意义,它可以改善铸锭的力学性能、减少偏析、降低热裂倾向,改善铸件凝固过程中的补缩、消除或更好地分散疏松、提高铸件的气密性和表面质量等[1]。
Al-Ti-B合金晶粒细化剂及细化机理的发展与现状

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产出线状 ;1<)=<> 细 化 剂。在 国 际 上 常 用 的 成 分 为 ;1<?)=<5>。
随后,晶粒细化剂的研究致力于改善 ;5<)=<> 的 细化效 果,开 发 了 一 系 列 产 品:;5<?)=<>,;5<@)=<>, ;5<?)=<92 3>,;5<)=<92 A>,;5<)=<92 3> 以及 ;5<59)=< 92 3>( BCD )。它们的共同特点是 )=:> 大于 )=>3 的 组成 比 32 33,且 含 有 )=;1@ 颗 粒 和 )=>3 颗 粒[:]。 5E4A 年东北工学院在国内首先研制成功国产 ;1<)=< > 细化剂,开创了应用国产 ;1<)=<> 的新局面[4]。但 在相同使用条件下,细化结果 总 低 于 国 外 相 同 成 分 产品,而且 质 量 不 稳 定,尤 其 是 冶 金 质 量 较 差。因 此,我国目前使用的 ;1<)=<> 细化剂多数仍由英国和 荷兰生产[E]。此外,虽然 ;1<)=<> 细化剂具有优异的 细 化 晶 粒 能 力 ,但 其 抗 衰 减 性 能 仍 不 能 令 人 满 意 ,因 为 )=>3 相仍易聚集沉淀,而且 )=>3 易受 FG,+G 等原 子的毒化而失去 细 化 晶 粒 的 作 用 等。为 此,人 们 一 直在寻找研究更有效的细化剂及其处理技术[ 。 H,A]
电磁搅拌连续铸挤AI-5Ti-1B合金晶粒细化剂的质量评价

1 实验 部 分
金属加工与成型技术研究所经过多年 的研究 , 开发
出了 A1 — 5 T i 一 1 B合金 的电磁搅拌 连续铸 挤成形 技
收 稿 日期 : 2 0 1 3 一 l 1 — 1 8
实验材料为工业纯铝 ( w( A 1 ) 一9 9 . 7 ) 、 纯 度
的 KB M 和英 国的 L S M 等少 数 公 司能 够 生产 l 3 ] . 生
本 文 采 用 电磁 搅 拌 连 续 铸 挤 法 生 产 A1 ~ 5 T i 一 1 B合 金, 对其 化学 成 分 、 显 微组 织 和晶粒 细化 效果 进行 了 研究 , 并 与美 国 KB A、 荷 兰 KB M、 英国 L S M 公 司生 产 的 A1 — 5 Ti 一 1 B合 金 进 行 了 比较 , 以 及 对 电 磁 搅 拌
0 . 0 1 1 ; T i A1 s 相呈块状 , 平均 尺寸为 1 5 . 7 m, 而T i 粒子呈颗粒状均匀分布 于 A l 基体 , 平均 尺寸为 0 . 7 4 m; 添加 0 . 2 的 A1 — 5 T i 一 1 B合金 , 可使 纯铝晶粒平 均尺寸从 2 8 0 0 g m 细化 到 6 8 r r L比较结 果表
需求 量越 来越 大 , 对其 质量 要求 也越 来越 高 . 既 要求 A1 — 5 Ti 一 1 B合 金 具 有 优 异 的 晶 粒 细 化 能 力 , 还 要 求 F e , S i 和 V 等杂 质元 素 含 量低 , 以及 T i Al 。 相 和 Ti B 2 粒子 的 尺寸 细小 和分 布均 匀. 高品质 A1 — 5 Ti 一 1 B 合 金 的生 产难 度 较 大 , 目前 仅 有 美 国 的 KB A、 荷 兰
钛硼晶粒细化剂

型号
特点
主成份
特性
1# 钛 硼 晶 粒细化剂
TiB-1#
2# 钛 硼 晶 粒细化剂
TiB-2#
钛细化剂
Tilite 100
1.非熔制 2.自沉式 3.浓缩化 4.无污染 5.无浪费称量 6.无需称量
含钛 40% ,含硼 4% 含钛 30% ,含硼 3%
含钛 100%
含熔剂及锰元素 含熔剂及铁元素
不含熔剂
注:钛细化剂适用于高镁合金
使用说明:
钛硼晶粒细化剂的加入方法非常简单,可把所需数量的钛硼晶粒细化剂直接投入铝熔池中,它 会自动下沉,不需要压入。在下沉过程中,反应开始,由于盐的造气作用,在块体周围产生大 量气体,块体又上浮。在上浮过程中,块体周围的气体逸出,块体又下沉。由于造气作用,块 体又上浮。这种上下运动不断的反复进行,直到反应全部完成为止。块体中的钛与硼和铝发生 反应,形成 TiAI3 和 TiB2 或(AlTi)B2 形成了铝晶粒的核心,在反应过程中,在铝熔体表面上 产生烟气和火焰。在正常情况下,火焰的颜色有白色,红色和兰色,火焰的高度大约 200mm 左 右,由于熔剂造气作用,块体周围的铝熔体被净化。这样钛和硼被铝熔体最大限度吸收,充分 起到晶粒核心作用。(请与我司查询更详细资料)
3
配合条件的选择
钛硼晶粒细化剂可即投入保温炉,也可投入熔化炉;既可在精炼之前加,也可在精炼后加;究 意怎样才算最适合,这要看各厂家现行的工艺制度,以求最佳结合。
2
钛硼晶粒细化剂
包装及储存:
每块 500 克,每袋 2 公斤,每箱 20 公斤。 保存于干燥、阴凉、通风处,严防受潮,以免变质。
保质期:
10 个月
钛硼晶粒细化剂
铝及铝合金熔体处理-晶粒细化剂-炉外使用
Al-5Ti-1B_加入速度对8079_合金铸轧铝板坯组织及力学性能的影响

第15卷第8期精密成形工程2023年8月JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING81Al-5Ti-1B加入速度对8079合金铸轧铝板坯组织及力学性能的影响刘明岗(河南机电职业学院智能工程学院,郑州 451191)摘要:目的优化晶粒细化剂Al-5Ti-1B的加入速度,以改善8079铝合金铸轧板坯质量。
方法用电解铝液配料直接铸轧生产8079铝合金铸轧板坯,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和电子万能力学实验机等手段,研究了在晶粒细化剂Al-5Ti-1B加入速度(175、185、195、205 mm/min)不同时铝合金铸轧板坯显微组织和力学性能的变化规律,并对其影响机理进行了探讨。
结果随着晶粒细化剂Al-5Ti-1B 加入速度的增大,铸轧板坯晶粒尺寸先急剧减小后趋于平缓,其抗拉强度和断后伸长率先增大后减小。
当加入速度为175 mm/min时,铸轧板坯晶粒尺寸约为110 μm,其抗拉强度和断后伸长率分别为113.0 MPa和22%;当加入速度为185~195 mm/min时,铸轧板坯晶粒细小、分布均匀,尺寸为57~59 μm,其抗拉强度不低于134.3 MPa,断后伸长率不低于36.0%;当加入速度为205 mm/min时,铸轧板坯晶粒尺寸变化不大,尺寸约为56 μm,但在基体组织中开始出现偏析聚集现象,力学性能急剧下降,抗拉强度仅为89.7 MPa,断后伸长率仅为16.7%。
能谱检测结果表明,铸轧板坯夹杂缺陷主要由Ti、Al、O、Fe和Si等元素组成,夹杂缺陷的存在破坏了基体组织的连续性。
结论当晶粒细化剂Al-5Ti-1B的加入速度为185~195 mm/min时,8079铝合金铸轧板坯具有更优的显微组织和力学性能。
关键词:8079铝合金;铸轧板坯;Al-5Ti-1B加入速度;显微组织;力学性能DOI:10.3969/j.issn.1674-6457.2023.08.010中图分类号:TG249.9 文献标识码:A 文章编号:1674-6457(2023)08-0081-08Effect of Al-5Ti-1B Addition Rate on Microstructure and Mechanical Propertiesof 8079 Aluminum Alloy Cast-rolling Plate BlankLIU Ming-gang(School of Intelligent Engineering, Henan Mechanical and Electrical Vocational College, Zhengzhou 451191, China)ABSTRACT: The work aims to optimize the addition rate of grain refiner Al-5Ti-1B to improve the quality of 8079 aluminum alloy cast-rolling plate blank. The 8079 aluminum alloy cast-rolling plate blank was produced by direct casting and rolling with electrolytic aluminum solution. Effects of different addition rates (175, 185, 195, 205 mm/min) of grain refiner Al-5Ti-1B wire on the microstructure and mechanical properties of aluminum alloy cast-rolling plate blank were studied with an optical micro-收稿日期:2023-01-16Received:2023-01-16基金项目:河南省高等学校重点科研资助项目(22B430022)Fund:Key Research Funding Projects for Higher Education Institutions in Henan Province(22B430022)作者简介:刘明岗(1981—),男,硕士,讲师,主要研究方向为铝合金加工技术。
变形铝合金用Al-5Ti-B组织分析及细化效果对比

【 参考文献 】 [ 1 ] 王祝堂. 铝合金及其加工手册( 第三版) [ H ] . 长沙: 中南
参 篱
遗
大学出版 社, 2 0 0 5 : 4 7 2 — 4 7 4 .
[ 2 ] Y S / T 4 4 7 。 1 —2 0 1 1 。 铝 及 铝合 金 晶 粒 细 化用 合 金 线
大 的晶粒 } j 偏小 品粒共 生 ,H尺寸较小的 粒 I 更多 ,
化效果更好一点 。
三 、结 论
1 . 锅 钛 硼 丝 中T i A 1 3 卡 H 和弥散 细小 的r r i B 2 相 对 晶 粒 的细 化 效 果 较 好 。 2 . 各 种 铝 钛 硼 丝 均 有 明 显 的 细 化 效 果 ,但 A# 样 品 中 较 小 的 品粒 更 多 ,细 化 效
锅钛 硼丝样 品的化学成 分 见表1 ,元索及 其杂质
量均达 到产 品标准 要求 :
表 1 化学成分
化掌 曦奇 c 质量 舒数
武坶 亏 标 准
S i
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图2 加 入 铝 钛 硼 丝 后 样 品 的 高倍 组 织
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材 第一部 分, 铝—— 钛——一 硼 合金线材[ S ] .
变形铝合金用Al—5Ti—B组织分析及细化效果对比

变形铝合金用Al—5Ti—B组织分析及细化效果对比本文对不同铝钛硼丝进行对比,从晶粒细化能力、产品的微观组织及产品质量等内容开展试验,得到对比数据。
标签:细化剂;细化能力;微观组织一、前言铝钛硼是铸锭晶粒细化的主要手段,为获得组织良好的铸锭就必须采用优质的晶粒细化剂,本文介绍了细化剂产品质量及细化效果的试验,分别对A#、K#、H#不同供应商提供的铝钛硼样品进行产品质量分析及细化效果评价。
二、試验材料及方法(一)试验材料铝钛硼丝样品的化学成分见表1,元素及其杂质含量均达到产品标准要求。
(二)试验方法按YS/T447.1—2011标准试验方法要求开展试验。
(三)设备及流程试验用主要设备有电阻炉、坩埚、手持电偶、钢环铸模、耐火砖。
首先将盛有纯铝的坩埚置于炉内加热,待熔化并升温至720℃—730℃,加入铝钛硼丝,搅拌及静置2min后,将铝熔体浇铸模具中。
三、试验结果及分析(一)铝钛硼丝组织分析对铝钛硼丝中化合物的形态、尺寸、分布及冶金质量进行观察,见图1。
组织观察发现,A#組织中TiB2相的分布均匀弥散;K#组织中的TiAl3相尺寸较小,TiB2相的尺寸也较细小,但不均匀;H#组织中的TiAl3尺寸较大,TiB2分布不均匀。
细小、块状、均匀分布的TiAl3细化效果最好,针状和棒状较差,因此,仅从组织分析,A#的组织更为理想。
(二)添加铝钛硼丝后样品的组织分析对加入不同铝钛硼丝的样品高倍组织见图2。
从图2分析,加入铝钛硼丝后样品组织均得到明显细化。
比较而言,加入K#、H#的样品中偏大些的晶粒居多,也有少量极小的晶粒,加入A#的样品中晶粒偏大的晶粒与偏小晶粒共生,且尺寸较小的晶粒更多,细化效果更好一点。
三、结论1.铝钛硼丝中TiAl3相和弥散细小的TiB2相对晶粒的细化效果较好。
2.各种铝钛硼丝均有明显的细化效果,但A#样品中较小的晶粒更多,细化效果更好。
【参考文献】[1]王祝堂.铝合金及其加工手册(第三版)[M].长沙:中南大学出版社,2005:472-474.[2]YS/T447.1-2011,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[S].[3]周家荣.铝合金熔铸生产技术问答[M].北京:冶金工业出版社,2008:93-99.。
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。
铝钛碳、铝钛硼细化剂对铝基体细化效果的评定研究

时, 铝 基 体 的抗 拉 强度 、 伸 长 率 和硬 度 分 别达 到 最 大值 。
关 键 词 铝 铝钛碳 铝钛硼 细化 剂
中 图分 类 号 : TG 1 4 6 . 2
文献标识码 : A
Th e Ev a l u a t i ng St u d y o f t he Re f i ni n g Ef f e c t 0 f Al — Ti — C a nd
AI _ Ti — B o n Al u mi n u m
摘 要 采 用 Al — Ti — B ( 丝) 、 Al T i - B ( 锭) 、 A1 一 Ti — C三 种 细 化 剂 分 别 对 铝基 体进 行 细化 , 对 比 了 3种 细 化 剂 对 铝 基
体的细化效果 , 研 究了不 同加入量的细化剂对铝基体细化效果和 力学性能的影 ” 向。结果表 明, 当细化 剂的加入 量为 3 时, Al _ T i — B( 丝) 的细化效果最好, 而 Al — Ti - B ( 锭) 较 Al — Ti - C的细化 效果好 ; 加入 量对细化 效果有一定 影响 , 加 入 量为 1 ~1 O 时, 随加 入量的增加 , 细化后晶粒的尺寸先变小后 变大 , 在 此 范围内有 一个最佳加入量 。铝基 体的抗
Ti — B( i n g o t )i s b e t t e r t h a n A1 - Ti — C.Th e a d d i t i o n a mo u n t o f g r a i n r e f i n e r o n t h e r e f i n i n g e f f e c t h a s c e r t a i n i n f l u e n c e . Wh e n t h e a d d i t i o n a mo u n t f r o m 1 t O 1 0 ,wi t h t h e i n e r e a s e o f t h e a d d i t i o n a mo u n t t h e s i z e o f t h e r e f i n e d g r a i n b e — c o me s s ma l l e r a t f i r s t a n d t h e n l a r g e r .At t h e s a me t i me ,t h e r e i s a n o p t i ma l a d d i t i o n a mo u n t r a n g e .W i t h t h e a d d i t i o n
钛硼晶粒细化剂 说明书

铝及铝合金熔体处理-晶粒细化剂-炉外使用
(Ti40%B4%, Ti30%B3%, Tilite 100)
钛硼晶粒细化剂是一种块状添加剂,钛硼晶粒细化剂以其出色的细化效果堪与进口钛硼丝相媲 美,远优于铝钛中间合金。对大多数的铝合金而言,实为经济适宜的晶粒细化剂。
产品应用:
适用于常用铝及铝合金的晶粒细化,对于铸造铝合金的铝基体细化晶粒也有显著的作用。
型号
特点
主成份
特性
1# 钛 硼 晶 粒细化剂
TiB-1#
2# 钛 硼 晶 粒细化剂
TiB-2#
钛细化剂
Tilite 100
1.非熔制 2.自沉式 3.浓缩化 4.无污染 5.无浪费称量 6.无需称量
含钛 40% ,含硼 4% 含钛 30% ,含硼 3%
含钛 100%
含熔剂及锰元素 含熔剂及铁元素
不含熔剂
3
产品优点:
钛硼晶粒细化剂由于其优异的细化效果,使铸件得到细小的等轴晶,消除了羽毛晶和柱状晶, 为以后的加工提供了良好的内在的组织结构,能有效地克服铸造裂纹,改善铸件外观,减小铸 锭冷隔; 由于添加剂异质晶核的细化作用,可同时有效地减少气孔与疏松,显著地提高铸坯、 铸棒或铸件的延伸率。
产品规格:
产品名称
注:钛细化剂适用于高镁合金
使用说明:
钛硼晶粒细化剂的加入方法非常简单,可把所需数量的钛硼晶粒细化剂直接投入铝熔池中,它 会自动下沉,不需要压入。在下沉过程中,反应开始,由于盐的造气作用,在块体周围产生大 量气体,块体又上浮。在上浮过程中,块体周围的气体逸出,块体又下沉。由于造气作用,块 体又上浮。这种上下运动不断的反复进行,直到反应全部完成为止。块体中的钛与硼和铝发生 反应,形成 TiAI3 和 TiB2 或(AlTi)B2 形成了铝晶粒的核心,在反应过程中,在铝熔体表面上 产生烟气和火焰。在正常情况下,火焰的颜色有白色,红色和兰色,火焰的高度大约 200mm 左 右,由于熔剂造气作用,块体周围的铝熔体被净化。这样钛和硼被铝熔体最大限度吸收,充分 起到晶粒核心作用。(请与我司查询更详细资料)
Al-Ti-B 在 Al-Si 合金中的晶粒细化行为的研究进展

Al-Ti-B 在 Al-Si 合金中的晶粒细化行为的研究进展作者:黄俊辉孙明张燕艳翁其龙陈治武马启超蔡栋梁来源:《有色金属材料与工程》2022年第05期摘要:Al-Ti-B 是目前 Al 合金中應用最为广泛的晶粒细化剂,其晶粒细化行为受到细化剂组织状态、细化工艺、合金成分等因素的影响;尤其是应用于 Al-Si 系合金时,毒化效应的存在削弱了细化效果,成为制约 Al-Si 合金晶粒细化效果的重大瓶颈。
总结了 Al-Ti-B 在 Al-Si 合金中晶粒细化的研究进展,重点阐述了毒化效应的影响及其作用机制,归纳了外加超声能量场对细化行为的影响作用,最后展望了未来的研究方向。
关键词:铝合金; Al-Ti-B;细化机制;毒化效应;超声处理中图分类号: TG 146.2+1 文献标志码: AResearch progress of grain refinement behavior of Al-Ti-B in Al-Si alloysHUANG Junhui, SUN Ming, ZHANG Yanyan, WENG Qilong,CHEN Zhiwu, MA Qichao, CAI Dongliang(School of Materials and Chemistry, University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai 200093, China)Abstract: Al-Ti-B is the most widely used grain refiner in Al alloys, and its refining behavior is affected by the microstructural condition of refiner, refining process, alloy composition and other factors. Especially, when it is applied to Al-Si alloys, the existence of poisoning effect weakens the refinement effect, and has become a major bottleneck restricting the grain refinement effect of Al-Si alloys. The research progress of grain refinement of Al-Ti-B in Al-Si alloys was summarized, the influence of toxic effect and its mechanism were emphasized, the effect of external ultrasonic energy field on refinement behavior was summarized, and finally the future research direction was prospected.Keywords: aluminium alloy; Al-Ti-B refiner; refinement mechanism; poisoning effect; ultrasonic treatment随着节能减排需求的日益增长,铝合金作为一种极其重要的轻量化结构材料,在航空航天、汽车、军工等领域都得到了极为广泛的应用。
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B grain refiners of LSM,KBM,Aleastur and SLM were investigated by ICP,OM and SEM. The qualities of Al-Ti-B grain refiners were evaluated. Results show that the comprehensive quality of Al-Ti-B grain refiner of KBM is the best. The size of TiAl3 ,TiB2 in Al-Ti-B grain refiner of LSM is bigger than that of KBM,Aleastur and SLM. The content of Ti element in Al-Ti-B grain refiner of Aleastur is 4. 01% ,which is not accord with international standard. The content of Fe and Si element in Al-Ti-B grain refiner of SLM are 0. 24% and 0. 135% , respectively,which is the highest in all Al-Ti-B grain refiners. The research results give a reference for aluminum processing enterprises to choose Al-Ti-B grain refiner.
13
2011,Vol. 39,№6
低于我国的 Al-Ti-B 合金线行业标准的上限[5]。据 报道,国外 Al-Ti-B 生产厂家对其产品杂质元素含量 都制定有严 格 的 企 业 标 准,而 企 业 标 准 一 般 都 严 于 国家标准和行业标准。 2. 2 显微组织
图 1 为 Al-Ti-B 合金线的显微组织。表 2 为 AlTi-B 合 金 线 中 TiAl3 相、TiB2 粒 子 的 尺 寸 分 布。 TiAl3 相和 TiB2 粒子的尺寸大小、形貌和分布状态对 Al-Ti-B 合金线的晶粒细化能力有重要影响。TiAl3 相常见形貌 有 圆 块 状、方 块 状 和 细 长 杆 状。 研 究 表 明,细小圆块状的 TiAl3 相以及呈弥散分布的细小颗 粒状的 TiB2 粒子对增强晶粒细化效果是最有利的, 而粗大方块状、杆状的 TiAl3 相以及粗大的 TiB2 粒 子团聚块则会降低晶粒细化效果[6 - 8]。另外,粗大 的 TiAl3 相以及 TiB2 粒子团聚块会导致箔材、易拉 罐料、高档 PS 版基等高精铝材表面产生针孔、撕裂、 砂眼、划伤等缺陷。从图 1 和表 2 可见,四个公司的 Al-Ti-B 合金线都存在圆块状、方块状和细长杆状的
晶粒 细 化 试 验 材 料 为 工 业 纯 铝 ( w ( Al ) = 99. 7% ) 。试验设备为 7. 5kW 井式电阻炉和石墨坩 埚。将纯 铝 置 于 坩 埚 内 加 热 熔 化,待 铝 熔 体 升 至 720℃ ~ 730℃ 后精炼、搅拌和扒渣,加入质量分数为 0. 2% 的 Al-Ti-B 合金线料,充分搅拌并静置 2 min 后,浇注到置于耐火砖上外径 75 mm、高 25 mm、壁 厚 5 mm 的环状钢模内,凝固后沿试样高度中间部位 锯开,经磨制、抛光并用特强混合酸溶液( 70 mL HCl + 25 mL HNO3 + 5mL HF) 腐蚀后观察试样宏观晶粒 组织,采用截线法测量晶粒的平均直径。
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2011,Vol. 39,№6
国外几种 Al-Ti-B 晶粒细化剂的质量评价
王顺成1 ,张彩锦1,2 ,戚文军1 ,郑开宏1 ,李建湘3
1. 广东省工业技术研究院 材料加工研究所,广东 广州 510650;2. 华南理工大学 材料科学与工程学院, 广东 广州 510641;3. 中山市金胜铝业有限公司,广东 中山 528463)
Key words: Al-Ti-B grain refiner; chemical composition; microstructure; grain refining
efficiency
在铝熔体中添加晶粒细化剂是铝加工企业最常 用的晶粒细 化 方 法,可 显 著 改 善 纯 铝 及 铝 合 金 的 加
Quality evaluation of overseas Al-Ti-B grain refiners
WANG Shun-cheng1 ,ZHANG Cai-jin1,2 ,QI Wen-jun1 ,ZHENG Kai-hong1 ,LI Jian-xiang3
( 1. Institute of Materials Processing,Guangdong General Research Institute of Industrial Technology, Guangzhou 510650,China; 2. School of Materials Science and Engineering,South China University of Technology,
Guangzhou 510641,China; 3. Zhongshan Jinsheng Aluminum Co. ,Ltd. ,Zhongshan 528463,China)
Abstract: The chemical composition,microstructure and grain refining efficiency of Al-Ti-
工性能和提高铝材的质量。Al-Ti-B 是目前铝加工 企业最常用的晶粒细化剂,据报道,世界上大约 75%
收稿日期:2011 - 01 - 10 基金项目:广东省重大科技专项资助项目( 2009A080205004) 第一作者简介:王顺成( 1976 - ) ,男,湖南宜章人,副研究员,博士。
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2011,Vol. 39,№6
V 0. 060 0. 087 0. 051 0. 009
注: 其他元素质量分数单个不大于 0. 03% ,合计不大于 0. 10% , 余量为 Al。
针对不同的铝材产品,为了避免因铝熔体发生 二次污染而影响产品质量,铝加工企业对 Al-Ti-B 合 金中的 Fe、Si 等杂质元素的含量都有明确的要求,其 中生产铝箔、易拉罐料、高档 PS 版基等高精铝材产 品对 Al-Ti-B 合金的纯净度要求较高,要求 Al-Ti-B 合金中的 Fe、Si 等杂质元素含量较低。从表 1 可见, 韩国 SLM 公司 Al-Ti-B 合金线的 Fe、Si 杂质元素含 量较高( w( Fe) = 0. 24% ,w( Si) = 0. 135% ) ,但 V 元 素含量较低( w( V) = 0. 009% ) 。英国 LSM 公司、荷 兰 KBM 公司和西班牙 Aleastur 公司的 Al-Ti-B 合金 线的 Fe、Si 杂质元素含量均较低( w( Fe) = 0. 12% ~ 0. 14% ,w ( Si) = 0. 096% ~ 0. 097% ) ,但 w ( V) = 0. 051% ~ 0. 087% 。值得注意的是,除韩国 SLM 公 司的 Al-Ti-B 合金线的 Fe、Si 杂质元素含量较高外, 英国 LSM 公司、荷兰 KBM 公司和西班牙 Aleastur 公 司的 Al-Ti-B 合金线的 Fe、Si、V 杂质元素含量均远
以上的铝加工企业使用的是直径为 9. 5 mm 的 AlTi-B 合金线[1 - 2]。根据不同的铝材产品,铝加工企 业会选用不同质量的 Al-Ti-B 合金线。生产铝铸件 和建筑铝型材,对 Al-Ti-B 合金线的质量要求较低。 而生产铝箔、易拉罐料、PS 版基等高精铝材产品,则 对 Al-Ti-B 合金线的质量要求较高,要求 Al-Ti-B 合 金线具有优异的晶粒细化能力,TiAl3 相、TiB2 粒子 尺寸细小、分布均匀,Fe、Si 等杂质元素含量低,无金 属和非金属氧化物等夹杂物[3 - 4]。高档 Al-Ti-B 合 金线的生产难度大,目前世界上仅有美国 KBA 公 司、英国 LSM 公司、荷兰 KBM 公司、西班牙 Aleastur 公司、挪威 Hydelko 公司和韩国 SLM 公司等少数公 司掌握[1 - 2]。我国 Al-Ti-B 合金线的生产技术水平 与国外相比尚存在一定差距,表现为 Al-Ti-B 合金线 的 Ti、B 元素含量不稳定,TiAl3 相、TiB2 粒子尺寸、 形貌和分布状态不符合标准,合金纯净度差等,导致 国内使用的高档 Al-Ti-B 合金线部分仍需依赖进口。 我们对英国 LSM 公司、荷兰 KBM 公司、西班牙 Aleastur 公司和韩国 SLM 公司生产的 Al-Ti-B 合金线 的化学成分、显 微 组 织 和 晶 粒 细 化 能 力 进 行 检 测 分 析,评价了 Al-Ti-B 合金线的质量,目的是为铝加工 企业选用 Al-Ti-B 晶粒细化剂时提供参考。