纳米TiC/Ti细化剂加入量对铸态Al-Zn-Cu-Mg合金组织和性能的影响
发布时间：2021-01-21 18:39
采用高能球磨法制备金属Ti粉负载纳米TiC颗粒复合细化剂（TiC/Ti细化剂）,研究细化剂加入量对铸态Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响。结果表明:随着TiC/Ti细化剂加入量的增加,Al-Zn-Mg-Cu合金的晶粒尺寸逐渐减小;当加入量为0.5%（质量分数）时,晶粒形态由未添加细化剂时的525μm树枝晶转变为119.7μm的细等轴晶;随着细化剂加入量的增加,合金的晶粒尺寸逐渐粗化。铸态Al-Zn-Mg-Cu合金的第二相由T（AlZnMgCu）相和θ（Al2Cu）相组成,晶粒细化使第二相细化、分散,但细化剂的添加并不改变第二相的组成。随着细化剂加入量的增加,合金的抗拉强度和维氏硬度升高;当细化剂加入量为0.5%时,合金的抗拉强度和硬度分别为249.5 MPa和137.3 HV,较未添加时的分别提高32.9%和16.4%。
【文章来源】：中国有色金属学报. 2017,27(04)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
纳米TiC/Ti细化剂形貌
particleofTi;(b)SurfaceamplificationofTiparticle1.2合金试样制备试验用Al-7.0Zn-2.5Mg-2.5Cu合金采用SG-5-12型石墨坩埚电阻炉进行熔炼，先将纯Al熔化并升温至720℃，加入纯Cu，Cu块完全熔化后降温至680℃，加入Zn块，待Zn熔化后用钟罩将Mg块压入Al液，继续升温至730℃。采用C2Cl6除气。将0.1%、0.3%、0.5%和0.7%(质量分数)的TiC/Ti细化剂分别用铝箔包好并预热，待铝液升温至730℃，用钟罩将细化剂压入铝液并搅拌，之后静置5~10min，升温至730℃并采用C2Cl6进行二次除气，静置5min后扒渣，浇注如图2所示的铸锭和图3所示的拉伸试棒，浇注前金属型预热至230℃。图2铸锭金属型Fig.2Permanentmoldofcastingot(Unit:mm)图3拉伸试样示意图Fig.3Schematicdiagramoftensilesamples(Unit:mm)1.3组织表征铸锭从距底部40mm处切开，经预磨、抛光后采用高浓度Keller试剂(20mLH2O+20mLHCl+20mLHNO3+5mLHF)对试样进行腐蚀，以观察试样的宏观组织；采用低浓度Keller试剂(190mLH2O+5mLHCl+3mLHNO3+2mLHF)腐蚀以观察试样显微组织。采用光学显微镜观察金相组织，并利用软件Image-ProPlus计算得出试样的平均晶粒尺寸。采用X’PertPROX射线衍射仪对试样进行XRD
)SurfaceamplificationofTiparticle1.2合金试样制备试验用Al-7.0Zn-2.5Mg-2.5Cu合金采用SG-5-12型石墨坩埚电阻炉进行熔炼，先将纯Al熔化并升温至720℃，加入纯Cu，Cu块完全熔化后降温至680℃，加入Zn块，待Zn熔化后用钟罩将Mg块压入Al液，继续升温至730℃。采用C2Cl6除气。将0.1%、0.3%、0.5%和0.7%(质量分数)的TiC/Ti细化剂分别用铝箔包好并预热，待铝液升温至730℃，用钟罩将细化剂压入铝液并搅拌，之后静置5~10min，升温至730℃并采用C2Cl6进行二次除气，静置5min后扒渣，浇注如图2所示的铸锭和图3所示的拉伸试棒，浇注前金属型预热至230℃。图2铸锭金属型Fig.2Permanentmoldofcastingot(Unit:mm)图3拉伸试样示意图Fig.3Schematicdiagramoftensilesamples(Unit:mm)1.3组织表征铸锭从距底部40mm处切开，经预磨、抛光后采用高浓度Keller试剂(20mLH2O+20mLHCl+20mLHNO3+5mLHF)对试样进行腐蚀，以观察试样的宏观组织；采用低浓度Keller试剂(190mLH2O+5mLHCl+3mLHNO3+2mLHF)腐蚀以观察试样显微组织。采用光学显微镜观察金相组织，并利用软件Image-ProPlus计算得出试样的平均晶粒尺寸。采用X’PertPROX射线衍射仪对试样进行XRD
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mn和Sn对Sr变质、Al-5Ti-B晶粒细化Al-7Si-Mg合金显微组织的影响（英文）[J]. 邱科,王日初,彭超群,王乃光,蔡志勇,张纯. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(11)
[2]新型热机械处理对Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织与性能的影响[J]. 张纪帅,陈志国,任杰克,陈继强,魏祥,方亮. 中国有色金属学报. 2015(04)
[3]Al-Ti-B-RE细化剂对Al-7.0Si-0.55Mg合金显微组织和力学性能的影响（英文）[J]. 王雪姣,徐聪,Arfan MUHAMMAD,Shuji HANADA,Hiroshi YAMAGATA,王文红,马朝利. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(07)
[4]细化变质处理对铸造Al-7.5Si-4Cu合金力学性能和组织的影响（英文）[J]. 刘光磊,司乃潮,孙少纯,吴勤方. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(04)
[5]纳米TiN/Ti细化剂对Al-4Cu合金组织与性能的影响[J]. 李玉洁,李欣蔚,干路,蔡思祺,罗强,蔡启舟. 特种铸造及有色合金. 2013(06)
[6]Thermodynamic Analyse on Equilibrium Precipitation Phases and Composition Design of Al-Zn-Mg-Cu Alloys[J]. 于晶晶,李晓梅,余新泉. Journal of Shanghai Jiaotong University（Science）. 2012(03)
[7]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)
[8]TiN/Ti复合细化剂对工业纯铝细化效果的影响[J]. 谌援,李欣蔚,罗强,蒋文海,蔡启舟. 特种铸造及有色合金. 2011(08)
[9]熔体超声处理对7050铝合金铸态组织及成分偏析的影响[J]. 刘吉东,曹志强,张红亮,张忠涛,李廷举,王家淳. 机械工程材料. 2009(09)
[10]铝及合金晶粒细化研究现状及发展趋势[J]. 朱正锋,兰晔峰. 铸造设备研究. 2004(02)
本文编号：2991694
【文章来源】：中国有色金属学报. 2017,27(04)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
纳米TiC/Ti细化剂形貌
particleofTi;(b)SurfaceamplificationofTiparticle1.2合金试样制备试验用Al-7.0Zn-2.5Mg-2.5Cu合金采用SG-5-12型石墨坩埚电阻炉进行熔炼，先将纯Al熔化并升温至720℃，加入纯Cu，Cu块完全熔化后降温至680℃，加入Zn块，待Zn熔化后用钟罩将Mg块压入Al液，继续升温至730℃。采用C2Cl6除气。将0.1%、0.3%、0.5%和0.7%(质量分数)的TiC/Ti细化剂分别用铝箔包好并预热，待铝液升温至730℃，用钟罩将细化剂压入铝液并搅拌，之后静置5~10min，升温至730℃并采用C2Cl6进行二次除气，静置5min后扒渣，浇注如图2所示的铸锭和图3所示的拉伸试棒，浇注前金属型预热至230℃。图2铸锭金属型Fig.2Permanentmoldofcastingot(Unit:mm)图3拉伸试样示意图Fig.3Schematicdiagramoftensilesamples(Unit:mm)1.3组织表征铸锭从距底部40mm处切开，经预磨、抛光后采用高浓度Keller试剂(20mLH2O+20mLHCl+20mLHNO3+5mLHF)对试样进行腐蚀，以观察试样的宏观组织；采用低浓度Keller试剂(190mLH2O+5mLHCl+3mLHNO3+2mLHF)腐蚀以观察试样显微组织。采用光学显微镜观察金相组织，并利用软件Image-ProPlus计算得出试样的平均晶粒尺寸。采用X’PertPROX射线衍射仪对试样进行XRD
)SurfaceamplificationofTiparticle1.2合金试样制备试验用Al-7.0Zn-2.5Mg-2.5Cu合金采用SG-5-12型石墨坩埚电阻炉进行熔炼，先将纯Al熔化并升温至720℃，加入纯Cu，Cu块完全熔化后降温至680℃，加入Zn块，待Zn熔化后用钟罩将Mg块压入Al液，继续升温至730℃。采用C2Cl6除气。将0.1%、0.3%、0.5%和0.7%(质量分数)的TiC/Ti细化剂分别用铝箔包好并预热，待铝液升温至730℃，用钟罩将细化剂压入铝液并搅拌，之后静置5~10min，升温至730℃并采用C2Cl6进行二次除气，静置5min后扒渣，浇注如图2所示的铸锭和图3所示的拉伸试棒，浇注前金属型预热至230℃。图2铸锭金属型Fig.2Permanentmoldofcastingot(Unit:mm)图3拉伸试样示意图Fig.3Schematicdiagramoftensilesamples(Unit:mm)1.3组织表征铸锭从距底部40mm处切开，经预磨、抛光后采用高浓度Keller试剂(20mLH2O+20mLHCl+20mLHNO3+5mLHF)对试样进行腐蚀，以观察试样的宏观组织；采用低浓度Keller试剂(190mLH2O+5mLHCl+3mLHNO3+2mLHF)腐蚀以观察试样显微组织。采用光学显微镜观察金相组织，并利用软件Image-ProPlus计算得出试样的平均晶粒尺寸。采用X’PertPROX射线衍射仪对试样进行XRD
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mn和Sn对Sr变质、Al-5Ti-B晶粒细化Al-7Si-Mg合金显微组织的影响（英文）[J]. 邱科,王日初,彭超群,王乃光,蔡志勇,张纯. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(11)
[2]新型热机械处理对Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织与性能的影响[J]. 张纪帅,陈志国,任杰克,陈继强,魏祥,方亮. 中国有色金属学报. 2015(04)
[3]Al-Ti-B-RE细化剂对Al-7.0Si-0.55Mg合金显微组织和力学性能的影响（英文）[J]. 王雪姣,徐聪,Arfan MUHAMMAD,Shuji HANADA,Hiroshi YAMAGATA,王文红,马朝利. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(07)
[4]细化变质处理对铸造Al-7.5Si-4Cu合金力学性能和组织的影响（英文）[J]. 刘光磊,司乃潮,孙少纯,吴勤方. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(04)
[5]纳米TiN/Ti细化剂对Al-4Cu合金组织与性能的影响[J]. 李玉洁,李欣蔚,干路,蔡思祺,罗强,蔡启舟. 特种铸造及有色合金. 2013(06)
[6]Thermodynamic Analyse on Equilibrium Precipitation Phases and Composition Design of Al-Zn-Mg-Cu Alloys[J]. 于晶晶,李晓梅,余新泉. Journal of Shanghai Jiaotong University（Science）. 2012(03)
[7]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)
[8]TiN/Ti复合细化剂对工业纯铝细化效果的影响[J]. 谌援,李欣蔚,罗强,蒋文海,蔡启舟. 特种铸造及有色合金. 2011(08)
[9]熔体超声处理对7050铝合金铸态组织及成分偏析的影响[J]. 刘吉东,曹志强,张红亮,张忠涛,李廷举,王家淳. 机械工程材料. 2009(09)
[10]铝及合金晶粒细化研究现状及发展趋势[J]. 朱正锋,兰晔峰. 铸造设备研究. 2004(02)
本文编号：2991694
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