Ti（CN）和V（CN）变质剂对铸造Al-Cu-Mn合金微观组织和力学性能的影响.pdf

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1、铸造技术VO1．33No．3·308·FOUNDRYTECHN0LOGYMar．2012Ti(CN)$DV(CN)变质剂对铸造AI．Cu．Mn合金微观组织和力学性能的影响孟欣，李军，刘颖，叶金文，陈飚(四川大学材料科学与工程学院，四川成都610065)摘要：研究了Ti(CN)和V(CN)变质剂对铸造A1Cu．Mn合金微观组织和力学性能的影响。结果表明，当添加量为O．02％时，变质剂Ti(CN)和V(CN)均能有效地细化铸造A1．Cu．Mn合金的基体晶粒并显著改善第二相A12Cu的形态与分布，从而提高铸造

2、铝合金的综合力学性能。Ti(CN)和V(CN)变质剂对铝合金晶粒的细化是一种异质形核机制，并且由于V(CN1的粒径更细小，点阵常数与铝更接近，其变质效果比Ti(CN)更佳。关键词：变质剂；铸造A1．Cu．Mn合金；微观组织；力学性能中图分类号：TG292文献标识码：A文章编号：1000．8356(2012)03—0308．03EffectofTi(CN)andV(CN)RefinersonMicrostructureandMechanicalPropertiesofCastingAI--Cu·-MnAl

3、loyMENGXin，LIJun，LIUYing，YEJin—wen，CHENBiao(MaterialScienceandEngineeringCollege，SichuanUniversity，Chengdu610065，China)，Abstract：CastingA1-Cu-MnalloywasrefinedwithgrainrefiningpowdersTi(CN)andV(CN)，respectively．Theresultsshowthatwhenadded0．02wt．％，bothTi(

4、CN)andV(CN)powdergrainrefinerscanefectivelyrefinethegrainsizeofcastingA1-Cu-Mnallay，andthemorphologyanddistributionofthesecondphaseA12Cuarealsoimprovedmarkedly,whichimprovesthecomprehensivemechanicalpropertiesofsamples．ThegrainrefiningmechanismofTi(CN)an

5、dV(CN)arebothheterogeneousnucleation．ThegrainrefiningabilityofV(CN)powderisbeterthanthatofTi(CN)powder，resultingfromthesmallersizesandcloserlatticeconstantstothatofA1．Keywords：refiner；castingA1-Cu—Mnalloy；microstmcture；mechanicalproperties工业常用的铝合金变质剂有A1T

6、i、A1TiB、A1TiC、炼剂，精炼2min，然后／JnAo．02％的变质剂Ti(CN)或vA1TiCB等[]，但这些传统的变质剂都有各种自身的缺(C进行变质处理15～20min。最后除渣并在730℃下陷。如加入量大、易聚集沉淀、产生“变质剂中毒”现象[83、浇注。得到未变质处理的铸态试样A(A1．Cu．Mn)以及制备工艺复杂等．并且对传统变质剂的细化机理也还分别经变质剂Ti(CN)和V(CN)处理的铸态试样B(il．没有一致看法。为寻求新的变质剂，王联波等人研究了Cu．Mn+0．02％Ti(CN))

7、和C(A1一Cu．Mn+0．02％V()。Ti(CN)~V(CN)对工业纯铝晶粒的细化作用。实验表明采用DX．2000型X射线衍射仪确定试样的物相组它们对工业纯铝的显微组织都有非常好的细化效果_8]。成；通过4XCE金相显微镜观察试样的显微组织；利用但是这两种新型变质剂对铝铜合金微观组织和力学性JSM．6490LV型扫描电镜观察变质剂的微观形貌和粒能的影响还没有系统的报导，故本文研究了Ti(C和v径，并通过背散射电子衍射分析试样中相的分布；用(C粉体对铸造AI．Cu—Mn合金微观组织和力学性能的HR一1

8、50A洛氏硬度计测试试样的硬度：用旧．119拉伸试验机测试试样的抗拉强度。并计算各试样的断面收影响．并分析了其细化机理。缩率和伸长率表征其塑性。1实验方法2实验结果及分析讨论实验用A1-Cu-Mn合金的化学成分为5％Cu(质量2．1微观组织分析分数，下同)，0．45％Mn，其余为Al。铝合金的熔炼在图1是试样的物相分析结果。可知3种试样都只含有SG2．3．12井式电阻炉中进行。将纯铝、A1Cu50、A1Mnl0Al和A12Cu两种相。试样B