新型Al-Ti-C-La中间合金的制备及其性能研究
发布时间：2021-04-16 09:46
铝及铝合金在人们生活中的起着越来越重要的角色,这使得人们对铝的性能提出了更高的要求。在熔炼过程中加入晶粒细化剂是提高铝性能的一种好方法。常用的细化剂是Al-Ti-B,但它也存在不少缺点,而使其使用性能有所下降。Al-Ti-C晶粒细化剂是能够克服Al-Ti-B缺点的优质细化剂,但Al-Ti-C晶粒细化剂也存在缺点,即碳源与铝熔体的润湿性差,导致TiC合成困难。稀土属于表面活性物质,能提高石墨与铝熔体润湿性。鉴于此,本文以工业纯铝、Al粉、Ti粉、C粉和La2O3粉为主要原料,采用铝熔体原位反应法制备新型Al-Ti-C-La中间合金,借助X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）以及透射电子显微镜（TEM）等分析方法,研究了Al-Ti-C-La中间合金的微观形貌、制备工艺及合成热动力学,分析了Al-Ti-C-La中间合金对工业纯铝的细化效果及细化和衰退机理。此外,本文还尝试将制备的Al-Ti-C-La中间合金应用于A356铝合金的细化变质处理,研究Al-Ti-C-La中间合金对A356铝合金显微组织及性能的影响。主要研究结果如...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Al-Ti-C晶粒细化剂对纯铝的细化效果图
新型 Al-Ti-C-La 中间合金的制备及其性能研究中 TiC 粒子面与面接触处为凹面，凹面更有利于形核，的凹面处首先降至凝固温度，在 TiC 基底上形成最小临进一步长大成α-Al 晶粒[68]。理论论[2]，也叫包晶反应理论。相图理论是 Crossley 等人根据提出的。相图理论认为：Al-Ti 二元相图在 Ti 浓度达到 ℃处存在包晶反应，即 Al 液与细化剂中 Al3Ti 发生包晶-Al 形核：L + Al3Ti → α-Al 的后期，即随着保温时间延长，铝熔体中的中间合金中细化效果逐渐衰退。
图 2.1 熔炼炉 图 2.2 加热炉（2）加热炉：坩埚电阻炉。坩埚电阻炉的型号为 SG2-7.6-10A，功率为 7.5工作温度为 1000℃，主要用于 Al-Ti-C-La 中间合金对 A356 铝合金的细以及实验辅助设备的加热。见图 2.2 所示。（3）热处理炉：科晶台式箱式炉。科晶台式箱式炉的型号为 KSL-12002.5KW，主要用于对细化变质后的 A356 铝合金试样进行热处理。见图
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型Al-Ti-B-RE中间合金的合成及其细化性能的研究（英文）[J]. 王正军,司乃潮. 稀有金属材料与工程. 2015(12)
[2]稀土氧化物Ce2O3制备Al-Ti-C-RE的热力学分析[J]. 王连登,魏喆良,杨小宝,朱定一,陈晓,陈永禄,洪丽华,李秋菊. 中国有色金属学报. 2013(10)
[3]TiAl3对TiC粒子在铝熔体中沉淀特性的影响机理[J]. 丁万武,夏天东,赵文军. 材料工程. 2013(03)
[4]稀土La对半固态A356铝合金凝固组织的影响[J]. 刘小梅,刘岚,刘政. 铸造. 2010(07)
[5]稀土氧化物Ce2O3在制备Al-Ti-C细化剂中的作用[J]. 王连登,朱定一,魏喆良,黄利光,宋伟,杨少琼,何旭,顾海龙,陈义. 中国稀土学报. 2010(01)
[6]TiAl3对TiC粒子在铝基体中分布及α（Al）晶粒形核的影响[J]. 夏天东,丁万武,赵文军,王晓军,徐仰涛. 中国有色金属学报. 2009(11)
[7]汽车轻量化以及铝合金汽车板的应用[J]. 马鸣图,游江海,路洪洲. 新材料产业. 2009(09)
[8]中间合金中第二相粒子TiC和TiAl3对纯铝的细化作用[J]. 丁万武,夏天东,赵文军,侯运丰. 中国有色金属学报. 2009(06)
[9]稀土细化剂对ZL101半固态组织影响的研究[J]. 刘政,胡咏梅. 铸造. 2008(06)
[10]超声波振动制备ZL101铝合金半固态浆料[J]. 赵君文,吴树森,谢礼志. 特种铸造及有色合金. 2007(11)
博士论文
[1]Al-Ti-C基中间合金的合成及其细化效果研究[D]. 许春香.太原理工大学 2010
硕士论文
[1]稀土Sc对A356合金微观组织和力学性能的影响[D]. 黄吉.合肥工业大学 2016
[2]新型Al-Ti-B-RE细化剂的制备及其细化性能的研究[D]. 胡华.广西大学 2014
[3]La、RE、Sc变质工艺对A356铝合金组织和性能的影响研究[D]. 张苏.昆明理工大学 2013
[4]热历史及Ti/C比对铝熔体反应合成TiC形貌特征的影响[D]. 高聪娟.山东大学 2011
[5]Al-Si铸造合金微观组织的细化变质研究[D]. 黄芳亮.华南理工大学 2010
[6]Al-Ti-C-RE细化剂的制备及其细化行为研究[D]. 宋勇.郑州大学 2010
[7]含Zr铝合金的细化“中毒”现象及其细化新工艺研究[D]. 王淑俊.山东大学 2009
[8]TiC和TiAl3对纯铝晶粒形核与长大的机理研究[D]. 丁万武.兰州理工大学 2008
[9]热爆法制备Al-Ti-C中间合金工艺研究[D]. 王永锋.兰州理工大学 2006
本文编号：3141199
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Al-Ti-C晶粒细化剂对纯铝的细化效果图
新型 Al-Ti-C-La 中间合金的制备及其性能研究中 TiC 粒子面与面接触处为凹面，凹面更有利于形核，的凹面处首先降至凝固温度，在 TiC 基底上形成最小临进一步长大成α-Al 晶粒[68]。理论论[2]，也叫包晶反应理论。相图理论是 Crossley 等人根据提出的。相图理论认为：Al-Ti 二元相图在 Ti 浓度达到 ℃处存在包晶反应，即 Al 液与细化剂中 Al3Ti 发生包晶-Al 形核：L + Al3Ti → α-Al 的后期，即随着保温时间延长，铝熔体中的中间合金中细化效果逐渐衰退。
图 2.1 熔炼炉 图 2.2 加热炉（2）加热炉：坩埚电阻炉。坩埚电阻炉的型号为 SG2-7.6-10A，功率为 7.5工作温度为 1000℃，主要用于 Al-Ti-C-La 中间合金对 A356 铝合金的细以及实验辅助设备的加热。见图 2.2 所示。（3）热处理炉：科晶台式箱式炉。科晶台式箱式炉的型号为 KSL-12002.5KW，主要用于对细化变质后的 A356 铝合金试样进行热处理。见图
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型Al-Ti-B-RE中间合金的合成及其细化性能的研究（英文）[J]. 王正军,司乃潮. 稀有金属材料与工程. 2015(12)
[2]稀土氧化物Ce2O3制备Al-Ti-C-RE的热力学分析[J]. 王连登,魏喆良,杨小宝,朱定一,陈晓,陈永禄,洪丽华,李秋菊. 中国有色金属学报. 2013(10)
[3]TiAl3对TiC粒子在铝熔体中沉淀特性的影响机理[J]. 丁万武,夏天东,赵文军. 材料工程. 2013(03)
[4]稀土La对半固态A356铝合金凝固组织的影响[J]. 刘小梅,刘岚,刘政. 铸造. 2010(07)
[5]稀土氧化物Ce2O3在制备Al-Ti-C细化剂中的作用[J]. 王连登,朱定一,魏喆良,黄利光,宋伟,杨少琼,何旭,顾海龙,陈义. 中国稀土学报. 2010(01)
[6]TiAl3对TiC粒子在铝基体中分布及α（Al）晶粒形核的影响[J]. 夏天东,丁万武,赵文军,王晓军,徐仰涛. 中国有色金属学报. 2009(11)
[7]汽车轻量化以及铝合金汽车板的应用[J]. 马鸣图,游江海,路洪洲. 新材料产业. 2009(09)
[8]中间合金中第二相粒子TiC和TiAl3对纯铝的细化作用[J]. 丁万武,夏天东,赵文军,侯运丰. 中国有色金属学报. 2009(06)
[9]稀土细化剂对ZL101半固态组织影响的研究[J]. 刘政,胡咏梅. 铸造. 2008(06)
[10]超声波振动制备ZL101铝合金半固态浆料[J]. 赵君文,吴树森,谢礼志. 特种铸造及有色合金. 2007(11)
博士论文
[1]Al-Ti-C基中间合金的合成及其细化效果研究[D]. 许春香.太原理工大学 2010
硕士论文
[1]稀土Sc对A356合金微观组织和力学性能的影响[D]. 黄吉.合肥工业大学 2016
[2]新型Al-Ti-B-RE细化剂的制备及其细化性能的研究[D]. 胡华.广西大学 2014
[3]La、RE、Sc变质工艺对A356铝合金组织和性能的影响研究[D]. 张苏.昆明理工大学 2013
[4]热历史及Ti/C比对铝熔体反应合成TiC形貌特征的影响[D]. 高聪娟.山东大学 2011
[5]Al-Si铸造合金微观组织的细化变质研究[D]. 黄芳亮.华南理工大学 2010
[6]Al-Ti-C-RE细化剂的制备及其细化行为研究[D]. 宋勇.郑州大学 2010
[7]含Zr铝合金的细化“中毒”现象及其细化新工艺研究[D]. 王淑俊.山东大学 2009
[8]TiC和TiAl3对纯铝晶粒形核与长大的机理研究[D]. 丁万武.兰州理工大学 2008
[9]热爆法制备Al-Ti-C中间合金工艺研究[D]. 王永锋.兰州理工大学 2006
本文编号：3141199
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