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材料导报
铝钛硼晶粒细化机理 /汤皓元等 ·133 ·
铝钛硼 晶粒细化机理
汤皓元 ,陈 越 ,杨 铜,方树铭,徐 涛,张 苏
(昆明冶金研究院,昆明 65003])
摘要 从铝钛硼中间合金入手,分析 了铝钛硼 中主要的金属化合物是三铝化钛和二硼化钛,这两种金属化合
物在铝及铝合金 晶粒细化 中起到主导作用 。分析 了 目前晶粒细化剂细化机理主要观点,即硼化物理论、相 图 包晶理
论、包晶壳理论、超形核理论、二重形核理论等,同时阐述了铝钛硼晶粒细化机理的最新研究成果。
关键词 铝钛硼 二硼化钛 铝化钛 形核
中图分类号:TG292 文献标识码:A
Al—Ti—B GrainRefinementM echanism
TANG Haoyuan,CHEN Yue,YANG Gang,FANG Shuming,XU Tao,ZHANG Su
(KunmingMetallurgicalResearchInstitute,Kunming650031)
lAbstract Thisarticlestartsfrom theA 卜TiB masteralloys.Themainmetalcompoundsin theA1TiB iS
TiAlandTiB .Bothmetalcompoundsplaya1eadingroleinthealuminum andaluminum grainrefinement.Fhemain
pointsofgrainrefinerrefinementmechanism,includingBoridetheory,phasediagram/packagecrystaltheory,package
crystalshelltheory,supernucleationtheoryanddoublenucleationtheoryareanalyzed.Moreover,thelatestresearch
resultofAlTi—Bgrainrefinementmechanism areexpounded.
Keywords Al—Ti—B,Ti ,TiAl¨ nucleation
随着社会的发展,铝及铝合金的需求量不断攀升 ,并且 只有(001)晶面面向熔体 ,因此熔解慢,完全熔解所州的时间
铝的高端产品需求量也不断增加 。铝及铝合金生产厂家迫 也长。而块状 铝化钛是由三维生长等轴 晶体,多面面向熔
切需要改善其加TT艺、提高成材率及节约原材料和能源 , 体 ,因此熔解快,完全熔解所用的时间也短 , 此晶粒细化作
铝钛硼丝晶粒细化剂应运而生 ,广泛应用于铝及铝合金生产 用时间短 。为了解决块状j铝化钛品粒细化作用时间短 的
中。为了改善铝钛硼合金的品粒细化性能,世界各国学者就 问题 ,一般将含这种形态的合金做成杆线状 ,在铝液流槽 人『】
其细化机理进行了大量的研究 ,普遍认为 Al—TiB合金 的晶 动态 (在线)加入 ,细化作用时间为 3()~60s。花瓣状i钒化
粒细化作用主要是合金中金属化合物在熔体冷却过程 中的 钛的熔解和细化效果介于片状与块状之间。而生产中使川
行为来实现的,合金中金属化合物的种类 、形态、尺寸及分布 的Al—Ti—B合金,通常含有 3种形态的三铝化钛,只是 3种形
对细化机理研究极为重要 。由于从熔体的结 晶过程直接获 态的三铝化钛所 占的比例不 同。当Al—Ti—B合金进入熔体
取数据相当困难 ,而且影响金属结晶过程 的因素又非常复 后 ,块状三铝化钛 比花瓣状和片状三铝化钛熔解快 ,块状 的
杂 ,凶此关于 Al—Ti—B合金的细化机理众说纷纭 ,没有形成统 铝化钛迅速熔解而起形核作用。其他两种形态的 销化
一 的观点和理论
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