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。通过添加本项目制备的细化剂，纯铝晶粒尺寸在100mm以下，比工业上通常的细化效果200~250mm要好得多，从而使铝熔体中未被完全精炼干净的夹杂物以更细小状态弥散分布。同时延长了细化剂的作用时间(10小时以上)。 3 效益分析近20年来我国铝型材用量增长迅速，2002年消费量达500万吨，其中铝型材约300万吨。若用于细化铝及铝合金的Ａl-Ti-B 加入量按0.15％计算，年需求量在6000－7000吨。经济效益：铝钛硼稀土中间合金的单位制造成本约2.5万元／吨，不含税售价约为3万元／吨，则每吨利润约为0.5万元，按年产铝钛硼稀土细化剂1000吨计算，年利润约为500万元。社会效益：减少铝钛硼细化剂的进口，为国家节约大量外汇；

增加就业岗位，解决社会问题。4 合作方式技术转让、技术服务、技术入股均可。 5 联系方式

清华大学科技开发部。