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1、第16卷第6期金属功能材料Vol116,No162009年12月MetallicFunctionalMaterialsDecember,2009金属晶粒细化方法的研究现状高晓龙,夏天东,王晓军,赵文军(1.兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室兰州730050;2.兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室兰州730050)摘要:细化晶粒是提高材料性能的一种有效手段,本文将材料细化方法分为物理和化学两大类,评述了常见的细化方法如形变处理细化法、物理场细化法、快速冷却细化法、机械物理细化法及添加细化剂和变质剂等,对比了它们的优缺点。物理细化方
2、法处理材料纯净度高,不会对金属熔体带来外来夹杂,细化效果好;化学添加剂法细化效果稳定、作用快、操作方便、适应性强,是目前最普遍的细化方法。关键词:细化晶粒;细化方法;细化剂;变质剂中图分类号:TG14文献标识码:A文章编号:1005-8192(2009)06-0060-06PresentResearchStatusforMetalsRefinementMethods1,21,2GAOXiao-long,XIATian-dong,1,21,2WANGXiao-jun,ZHAOWen-jun(11KeyLaboratoryofNon-ferrousMetalAll
3、oysandProcessing,TheMinistryofEducation,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050,Gansu,China;21StateKeyLaboratoryofGansuAdvancedNon-ferrousMetalMaterials,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050,Guansu,China)Abstract:Grainrefinementisaneffectivemeanstoimprovethematerialpropert
4、ies,Therefinementmethodsofma-terialaredividedintotwomajorcategories(physicsandchemistry).Thecommonmethodssuchasdeformationpro-cessing,physicalfieldacceleratedcooling,mechanicalprocessing,andchemicalrefiningmethodaddedtorefinerandmodifieretc.arereviewedandtheiradvantagesanddisadvanta
5、gesarecompared.Physicalrefiningmethods,dealingwithhigh-puritymaterials,willnotbringaboutaliennon-metallicinclusions,presentgoodthinningeffect;Chemicaladditivesthinningmethodisstable,fast,convenient,andadaptable,itiscurrentlythemostcommonfinemethod.Keywords:refinedgrain;refinementmet
6、hods;refiners;modifier随着金属材料的广泛使用和飞速发展,各种后料的强度,又能提高材料塑性,同时也能显著提高其续深加工工艺对金属组织提出了严格的要求。根据力学性能。细化晶粒是控制金属材料组织的最重Hal-lpetch公式:要、最基本的方法,目前人们采用了许多办法细化金-1/2Rs=R0+kd,属的晶粒。细化晶粒的方法按照细化手段可以分为其中Rs为应变量012%的屈服应力;R0是移动单个物理和化学两大类。物理方法主要包括形变处理细位错所需的克服点阵摩擦的力;k是常数;d是平均化法、物理场细化、快速冷却法、机械物理细化法;化晶粒尺寸。可以看出,
7、材料的屈服强度与晶粒尺寸学方法可分为添加细化剂与添加变质剂方法。倒数的平方根成正比。因此,晶粒细化既能提高材作者简介:高晓龙(1983),男,兰州理工大学硕士研究生。兰州理工大学193信箱。通讯作者:夏天东,Tel:13359312029,E-mail:Xiatid@lut.cn第6期高晓龙等:金属晶粒细化方法的研究现状61细化,其尺寸由铸态的100Lm减小到5Lm。重庆1物理细化方法[3]大学的汪凌云等人研究表明再结晶晶粒大小不仅111形变处理细化法与温度有关,还与应变速率有关。应变速率增高,变形变处理细化利用各种塑形变形工艺,如挤压、形过程中产生的位错来不
8、及抵消,增加了再结晶形轧制、锻造等,在
