TiC/Al与NbC/Al复合粉末的制备及其细化1060铝合金晶粒的研究
发布时间：2021-09-04 07:59
铝合金的组织细化一直是铝合金研究的热点,利用变质剂进行变质处理是细化铝合金铸态组织的主要手段。近年来,人们开始通过添加陶瓷颗粒以细化铝合金凝固组织的研究,但其润湿性差是影响其变质作用的主要原因。因此,如何改善铝液与外加颗粒间的润湿性是该类细化剂广泛应用的关键。本试验首先采用高能球磨制备TiC及NbC颗粒,再利用金属铝包裹纳米TiC及NbC,获得TiC/Al及NbC/Al复合颗粒,以期改善碳化物颗粒与铝液的润湿性。进而研究TiC/Al及NbC/Al复合颗粒对1060铝合金铸态组织的影响,并考察了熔炼温度对细化效果的影响。采用Ti、Nb分别和石墨粉混合机械合金化的方法,能够制备出TiC和NbC颗粒。添加Al粉能加速TiC的合成,Al能固溶到TiC颗粒中,最大溶解量约为10%。Al对NbC合成的影响不大,但能显著细化NbC颗粒,所得NbC颗粒尺寸减小约60%。在预制TiC、NbC的颗粒中,再添加Al粉球磨能够获得TiC/Al及NbC/Al复合颗粒,明显减轻碳化物团聚现象,且稳定性良好。在工业纯铝熔炼过程中分别加入的TiC/Al、NbC/Al复合颗粒,碳化物均可均匀分散于铝液中,细化纯铝的铸态...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
球磨过程示意图
杨君友[15]等人认为在下一次碰撞开始前，上一次碰撞导致的升温已经恢到室温，无法熔化粉末，也不会累积能量。虽然产生的热量不足以使粉末熔化，依然可以提供足够的热量来促进热激活转变，以提高微观变形与扩散的能力。(5)形核机制球磨过程中，通过扩散来实现粉末颗粒的形核与长大。粉末的尺寸随球磨时的增加而变小，原子可通过其内部存在的位错扩散。相互固溶的单质间生成的化物会经历形核、长大，直至整个反应结束。1.3 铸造铝合金的晶粒细化1.3.1 铸造铝合金及其分类在铝工业中，铝加工是举足轻重的一个环节。主要指纯铝及合金的原材料被工为各类半成品或成品。依照加工方式，可将铝材划分为加工材与铸造材，据受力变形方式和成品的特点，更加详细的分类见图 1-2。
图 1-3 按成分及热处理方式分类铝合金示意图依其热处理特性可将铝材分为非热处理强化型以及可热处理强化型两类。依合金的性能以及加入元素的含量、种类，可将铝合金分为铸造铝合金与变形铝合金两类。由于能把材料组织的特点以及加工方式直观的表现出来，故经常被采用，分类图见 1-3。通过铸造成形可直接获得产品的铝合金为铸造铝合金，比强度高，比重较小，良好的铸造工艺性与耐蚀性是它的优点，并可按需求铸造成各种形状。它与变形铝合金主要区别于硅元素含量，由于含有大量的共晶元素(一般为共晶硅)，铸造铝合金均具有较好的流动性。可将铸造铝合金按合金元素分为如下四类[17]：(1)Al-Si 系合金亦称"硅铝明"，常用来制造形状复杂的铸件。该合金为典型的共晶型合金，相图简单，没有中间化合物产生。合金中常添加大量 Si 元素(一般不少于 7%)，因其热胀系数小，价格低廉，铸造性能及耐磨性良好，故品种较多，用量较大。有时也会
【参考文献】：
期刊论文
[1]添加Al-5Ti-B和Al-2Zr-Er对铸态铝锌镁合金力学性能的影响[J]. 丁俭,靳子惠,杜喜望,赵乃勤,赵维民,夏兴川,刘利华. 材料科学与工艺. 2017(02)
[2]球磨工艺对铜基摩擦材料混合料的影响Ⅰ:对粒度分布的影响[J]. 殷德政,石增敏,张大勇,刘旭文. 粉末冶金技术. 2016(06)
[3]球磨、退火法制备石墨包裹铁纳米颗粒的摩擦磨损性能[J]. 岳学庆,王华,刘乐存,王熙,闫志浩. 机械工程材料. 2015(05)
[4]碳化铌的合成方法及应用研究进展[J]. 刘玉宝,李麟,张先恒,赵二雄. 稀有金属与硬质合金. 2014(01)
[5]熔炼温度与静置时间对A356铝合金净化效果的影响[J]. 颜文煅,傅高升,陈鸿玲. 铸造技术. 2012(10)
[6]Al-Ti-C与Al-Ti-B晶粒细化剂的Zr中毒机理[J]. 肖政兵,邓运来,唐建国,陈祺,张新明. 中国有色金属学报. 2012(02)
[7]回顾与展望全球铝产品产量及对晶粒细化剂的需求[J]. 马世光,熊慧,王祝堂. 轻合金加工技术. 2011(10)
[8]金属拉伸试样的断口分析[J]. 李红英. 山西大同大学学报(自然科学版). 2011(01)
[9]碳化钛粉末制备方法的研究进展[J]. 森维,徐宝强,杨斌,戴永年,孙红燕,马文会,万贺利. 轻金属. 2010(12)
[10]球磨时间对Cu-MoSi2粉末结构与形貌的影响[J]. 陈辉,邹欣伟,马勤,郭铁明. 甘肃科学学报. 2008(03)
硕士论文
[1]粉末冶金法制备Cu/TiB2复合材料及其性能的研究[D]. 冯薇薇.华东理工大学 2014
[2]AZ31镁合金合金化及外场细晶强韧化机理研究[D]. 谷松伟.大连理工大学 2011
本文编号：3382893
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
球磨过程示意图
杨君友[15]等人认为在下一次碰撞开始前，上一次碰撞导致的升温已经恢到室温，无法熔化粉末，也不会累积能量。虽然产生的热量不足以使粉末熔化，依然可以提供足够的热量来促进热激活转变，以提高微观变形与扩散的能力。(5)形核机制球磨过程中，通过扩散来实现粉末颗粒的形核与长大。粉末的尺寸随球磨时的增加而变小，原子可通过其内部存在的位错扩散。相互固溶的单质间生成的化物会经历形核、长大，直至整个反应结束。1.3 铸造铝合金的晶粒细化1.3.1 铸造铝合金及其分类在铝工业中，铝加工是举足轻重的一个环节。主要指纯铝及合金的原材料被工为各类半成品或成品。依照加工方式，可将铝材划分为加工材与铸造材，据受力变形方式和成品的特点，更加详细的分类见图 1-2。
图 1-3 按成分及热处理方式分类铝合金示意图依其热处理特性可将铝材分为非热处理强化型以及可热处理强化型两类。依合金的性能以及加入元素的含量、种类，可将铝合金分为铸造铝合金与变形铝合金两类。由于能把材料组织的特点以及加工方式直观的表现出来，故经常被采用，分类图见 1-3。通过铸造成形可直接获得产品的铝合金为铸造铝合金，比强度高，比重较小，良好的铸造工艺性与耐蚀性是它的优点，并可按需求铸造成各种形状。它与变形铝合金主要区别于硅元素含量，由于含有大量的共晶元素(一般为共晶硅)，铸造铝合金均具有较好的流动性。可将铸造铝合金按合金元素分为如下四类[17]：(1)Al-Si 系合金亦称"硅铝明"，常用来制造形状复杂的铸件。该合金为典型的共晶型合金，相图简单，没有中间化合物产生。合金中常添加大量 Si 元素(一般不少于 7%)，因其热胀系数小，价格低廉，铸造性能及耐磨性良好，故品种较多，用量较大。有时也会
【参考文献】：
期刊论文
[1]添加Al-5Ti-B和Al-2Zr-Er对铸态铝锌镁合金力学性能的影响[J]. 丁俭,靳子惠,杜喜望,赵乃勤,赵维民,夏兴川,刘利华. 材料科学与工艺. 2017(02)
[2]球磨工艺对铜基摩擦材料混合料的影响Ⅰ:对粒度分布的影响[J]. 殷德政,石增敏,张大勇,刘旭文. 粉末冶金技术. 2016(06)
[3]球磨、退火法制备石墨包裹铁纳米颗粒的摩擦磨损性能[J]. 岳学庆,王华,刘乐存,王熙,闫志浩. 机械工程材料. 2015(05)
[4]碳化铌的合成方法及应用研究进展[J]. 刘玉宝,李麟,张先恒,赵二雄. 稀有金属与硬质合金. 2014(01)
[5]熔炼温度与静置时间对A356铝合金净化效果的影响[J]. 颜文煅,傅高升,陈鸿玲. 铸造技术. 2012(10)
[6]Al-Ti-C与Al-Ti-B晶粒细化剂的Zr中毒机理[J]. 肖政兵,邓运来,唐建国,陈祺,张新明. 中国有色金属学报. 2012(02)
[7]回顾与展望全球铝产品产量及对晶粒细化剂的需求[J]. 马世光,熊慧,王祝堂. 轻合金加工技术. 2011(10)
[8]金属拉伸试样的断口分析[J]. 李红英. 山西大同大学学报(自然科学版). 2011(01)
[9]碳化钛粉末制备方法的研究进展[J]. 森维,徐宝强,杨斌,戴永年,孙红燕,马文会,万贺利. 轻金属. 2010(12)
[10]球磨时间对Cu-MoSi2粉末结构与形貌的影响[J]. 陈辉,邹欣伟,马勤,郭铁明. 甘肃科学学报. 2008(03)
硕士论文
[1]粉末冶金法制备Cu/TiB2复合材料及其性能的研究[D]. 冯薇薇.华东理工大学 2014
[2]AZ31镁合金合金化及外场细晶强韧化机理研究[D]. 谷松伟.大连理工大学 2011
本文编号：3382893
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