altic细化剂制备工艺优化及其结构宏观动力学的初步研究

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1、硕士学位论文摘要近年来，铝已成为仅次于钢铁的第二大金属材料，广泛应用于航空、航天等领域。材料的性能取决于材料固有的性能和组织，提高材料的性能最直接的方法就是改变材料的组织结构。而铝及铝合金最有效最常用的方法是细化晶粒，添加细化剂是细化晶粒最直接的方法。本文采用铝熔体热爆法以铝粉、钛粉、石墨粉为原料制备合成铝及铝合金用的A1．Ti．c晶粒细化剂。研究了按不同成分的AhTi：C比值进行配料、铝熔体温度为710℃合成A1．Ti．C晶粒细化剂的相组成、A13Ti和TiC的形态及对工业纯铝的细化效果。XRD分析结果表明：随着预制块的Ti／C比值由

2、高于1．5转为低于1．5，合成的晶粒细化剂由A13Ti和Al两相组成转为由A13Ti、TiC和A1三相组成，表明预制块中的Ti／C比值对合成的晶粒细化剂主要物相的组成有很大影响；合成的细化剂中A13Ti呈块状分布，预制块的Ti／C为3／2时(即AI：Ti：C=3：3：2)合成的晶粒细化剂在8组细化剂中的细化效果最佳。在相同添加量的条件下，进口A1．Ti．B晶粒细化剂的细化效果与自制优秀的细化剂的细化效果相当，并没有体现出优越性，微观组织观察发现自制的细化剂中的A13Ti颗粒的尺寸要比进口的小近一倍。为提高晶粒细化剂的细化能力，本文就热处

3、理工艺对热爆法合成的A1．3％Ti．0．35％C晶粒细化剂的组织影响机制进行研究。结果表明：Ti原子的扩散是控制热处理的主要因素之一；脱溶反应最先发生的温度是400℃，经过大约6个小时反应基本结束；当A13Ti满足原子计量比时，其产物形态不发生改变，而当晶界以及A13Ti产物中存在过剩的钛元素，则细化剂的晶界及A13Ti产物的周边区域会有条件的发生扩散反应；当在600"C连续保温12小时以上，脱溶反应的A13Ti产物会重新溶解，晶界处的类共晶组织会消失，经扩散反应生成含Ti颗粒物质。TiC颗粒在本文条件时不发生变化的，细化试验表明：经4

4、00℃保温2小时热处理的试样的细化效果最佳。淬熄(CFQ)试验表明：随着温度的升高，AI粉首先熔化并填充压坯间隙，将Ti，c粉颗粒包围。在720"C左右发生生成A13Ti的反应并放出大量的热使得体系温度快速升高，Ti的扩散能力得到提高，使得在c周围的Ti开始反应生成TiC，或溶解在A13Ti中的C与A13Ti发生反应生成TiC。温度持续升高，越过1083℃，在富钛区域发生反应生成Ti8c5和A1．啊．C细化剂制各工艺优化及其结构宏观动力学的初步研究AITi3C2，随着温度的升高，非平衡相AITi3C2开始发生分解，生成A13Ti。关键字

5、：A1．Ti．C晶粒细化剂；热处理工艺；预制块成分；TiC；AIsTi；铝熔体热爆法；淬熄；细化性能Ⅱ硕士学位论文AbstractRecentyear，aluminumhasbeenthesecondmatelmaterialinferiortosteelandbeenusedinastronavigatiOn，avigationfieldandSOOff．Materialcapabilityandstructuredecidematerialperformance．SOthat，thedirectmethodtoimprovemate

6、rialperformancewastochangematerialstructure．asforaluminumanditsalloy，themostefficientandusefulmethodisgrainrefinement．andtoappendgrainrefineristhedirectalmethod．TheA1-Ti·-Cgrainrefinerforaluminumanditsalloywaspreparedbythermalexplosionmethodofself·-propagatinghigh·-tempe

7、raturesynthesis(SHS)inmeltaluminumwiththealuminumpowdertitaniumpowderandgraphitepowderinthispaper．TheAI—Ti—Cgrainrefinerphases，configurationofA13TiandTiCanditsrefiningperformancesforcommercialpurelyaluminumwasresearched．ThepowderadmixturewasmakingofdifferentAl：Ti：Cratios

8、oftheprefabricatedblockin710℃whichisthetemperatureofaluminumliquid．TheresultsofXRDshowthattheratioofTi／