Al-Ti-B晶粒细化剂的制备及细化性能研究

发布时间：2024-12-18 22:38

　　细化晶粒可提高金属材料的强度、塑性和韧性。目前,铝工业中细化晶粒最常使用的方法是向铝及铝合金熔体中添加Al-5Ti-1B晶粒细化剂。然而,由于国内对Al-5Ti-1B晶粒细化剂的研究起步较晚,导致国产Al-5Ti-1B晶粒细化剂与进口同类产品的细化性能相比还存在一定差距。这与国产Al-5Ti-1B晶粒细化剂中的TiAl₃及TiB₂数量较少、尺寸大、分布不均等因素有关。因此,研究具有第二相细小弥散特征的Al-Ti-B晶粒细化剂具有重要的现实意义。为此,本文对氟盐法制备工艺进行了研究,主要包括反应温度、反应时间、氟盐尺寸对细化剂组织及细化性能的影响;在此基础上,研究了超声波对Al-5Ti-1B晶粒细化剂组织及细化性能的影响;此外,还研究了粉末法制备纳米第二相的Al-Ti-B晶粒细化剂及其细化性能。主要研究结果如下:（1）研究了氟盐法制备Al-5Ti-1B晶粒细化剂的工艺参数,结果表明两步加料制备出的Al-5Ti-1B晶粒细化剂不含AlB₂相,并且最佳反应温度为800℃,最佳反应时间为70min,氟盐尺寸小于25μm较好,最佳超...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 铝合金的晶粒细化
    1.2 铝合金的晶粒细化方法
        1.2.1 控制铸造工艺
        1.2.2 施加物理场
        1.2.3 形变热处理
        1.2.4 变质处理
    1.3 Al-Ti-B晶粒细化剂研究进展
        1.3.1 Al-Ti-B晶粒细化剂的发展历程
        1.3.2 Al-Ti-B晶粒细化剂的制备方法
        1.3.4 Al-Ti-B晶粒细化剂的细化机理
        1.3.5 氟盐反应的热力学及动力学研究
        1.3.6 超声波处理金属熔体研究
    1.4 研究意义与内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
第二章 材料制备及分析测试方法
    2.1 实验原料及设备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验设备
    2.2 实验方案
        2.2.1 氟盐法制备Al-5Ti-1B晶粒细化剂实验方案
        2.2.2 细化实验方案
        2.2.3 粉末法制备Al-Ti-B晶粒细化剂实验方案
    2.3 组织性能测试方法
        2.3.1 Al-5Ti-1B化学成分分析
        2.3.2 Al-5Ti-1B物相分析
        2.3.3 Al-5Ti-1B组织分析
        2.3.4 第二相分析
        2.3.5 Al-Ti-B晶粒细化剂细化性能分析
    2.4 本章小结
第三章 氟盐法制备Al-5Ti-1B细化剂的工艺优化
    3.1 物相及组织分析
    3.2 反应温度对细化剂组织及细化性能的影响
    3.3 反应时间对细化剂组织及细化性能的影响
    3.4 氟盐尺寸对细化剂组织及细化性能的影响
    3.5 超声波处理对细化剂组织及细化性能的影响
    3.6 本章小结
第四章 自制与进口Al-5Ti-1B细化剂的细化性能对比分析
    4.1 自制与进口Al-5Ti-1B细化剂组织和成分分析
    4.2 细化时间对细化性能的影响
    4.3 细化剂添加量对细化性能的影响
    4.4 细化温度对细化性能的影响
    4.5 实际细化性能对比
    4.6 本章小结
第五章 粉末法制备Al-Ti-B细化剂及其细化性能研究
    5.1 热处理工艺对Ti和 Al合金化的研究
    5.2 纳米第二相Al-Ti-B细化剂的制备及细化性能研究
    5.3 粉末法混料工艺优化及细化性能研究
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录 A 攻读硕士学位期间发表论文及专利情况



本文编号：4017227