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第7期 陈亚军等：A5TB中间合金细化剂研制及同类产品对比 .729 常多，在加入到铝熔体中时分散速度较慢，可能形成 (3)从化学成分、微观组织和细化效果三项指 一些聚集，不能充分阻碍晶粒生长，由此可见，并不 标衡量，清华大学和包头铝业合作开发的A5TiB 是TiAl3尺寸越小，细化效果越好.TiAl3尺寸小， 中间合金细化剂优于国内同类产品，达到进口同类 发生作用快，但随着时间的延长会发生溶解，细化效 产品水平， 果下降；TiAl3尺寸太大，发生作用慢，而且有效形核 (4)由于制取产品的TiAl3颗粒尺寸存大较大 核心少，细化效果也不会理想②，考虑到细化作用 差异，使得该产品既能较快发生细化作用，又能保持 时间，TiAl3颗粒尺寸差别较大时，能保证小的TiAl3 较长的细化作用时间， 溶解之后仍然有较大的TiAl3颗粒发生作用，清华 参考文献 大学和包头铝业开发的产品反而具有一种优势，所 以在兼顾细化效果和作用时间的情况，TiA3尺寸应 [1]Schneider W A.QuestedT E.Greer AL.et al.A comparison of the family of AlTiB refiners and their ability to achieve a fully e- 该适中，TB2数量也适当，如KBM的产品，可取得 quiaxed grain structure in DC casting//Crepeau P.132nd Annual 最佳的细化效果，自行开发的产品组织与KBM接 Meeting Exhibition TMS 2003.Cambridge:University of 近，因而二者取得的细化效果相差不大， Cambridge,2003 2.3产品总体评价 [2]朱张校.工程材料.北京：清华大学出版社，2001：110 清华大学和包头铝业联合开发的A5T1B中间 [3]马泗春.材料科学基础.陕西：陕西科学技术出版社，1998.53 [4]Murty B S,Kori S A,Venkateswarlu K.et al.Manufacture of 合金细化剂化学成分约为：Ti4.64%,B0.84%,符 Al-Ti-B master alloys by the reaction of complex halide salts 合成分要求，TiAl3颗粒小于50m,TB2尺寸小于 with molten aluminium.J Mater Process Technol.1999.80/90. 1m,且均匀弥散分布，无明显的团聚现象，细化效 152 果优于国内同类产品，达到进口同类产品水平. [5]朱正锋，兰晔蜂.铝及合金晶粒细化研究现状及发展趋势.铸 造设备研究，2004,2.52 3结论 [6]张建新，钟建华.用于铝合金晶粒细化的中间合金研究现状与 分析.铝加工，2002,25(1)：24 (1)通过氟盐铝热反应，并严格控制工艺，可以 [7】边秀房，刘相法，马家躐.铸造金属遗传学.济南：山东科学技 保证硼元素较高的收得率，制取符合成分要求得 术出版社，1999：178 A15TilB中间合金细化剂， [8]高泽生.铝晶粒细化机理研究进展.轻合金加工技术，1997， (2)中间合金中第二相(TiAl3和TB2)的形状、 25(6):3 尺寸、数量和分布是决定细化剂能否取得理想细化 [9]马洪涛，李建国，张柏清，等.A一TiB合金的组织分析，中 国有色金属学报，2001,11(5)：803 效果的关键因素 Manufacture of Al5TilB master alloy refiner and its comparison with other products CHEN Yajun,XU Qingyan,HUANG Tianyou Department of Mechanical Engineering,Tsinghua University.Beijing 100084.China ABSTRACT Al5TilB master alloy refiner was prepared by the reaction of complex halide salts with molten alu- minum at high temperature.The manufacture process and parameter range were regulated and the principle and course of the reaction were analyzed.As for the self-made master alloy,the Ti content reaches 4.64%,and B 0.84%0.The self-manufactured product was compared by comprehensive evaluation with the products manufac- tured by KBM,LSM and some national organization.It is found that TiAl3 particles are less than 50/m,and TiB2 less than 1/m in the Al5TilB master alloy developed by Tsinghua University and Baotou Aluminum Plant. Its refining performance is closed to KBM's Al5TilB.The self-manufactured product reaches the international standard in composition,microstructure and refinement effect. KEY WORDS aluminum alloy;master alloy;refiner;chemical composition;microstructure;refining perfor- mance常多在加入到铝熔体中时分散速度较慢可能形成 一些聚集不能充分阻碍晶粒生长．由此可见并不 是 TiAl3 尺寸越小细化效果越好．TiAl3 尺寸小 发生作用快但随着时间的延长会发生溶解细化效 果下降；TiAl3 尺寸太大发生作用慢而且有效形核 核心少细化效果也不会理想［2］．考虑到细化作用 时间TiAl3 颗粒尺寸差别较大时能保证小的 TiAl3 溶解之后仍然有较大的 TiAl3 颗粒发生作用清华 大学和包头铝业开发的产品反而具有一种优势．所 以在兼顾细化效果和作用时间的情况TiAl3 尺寸应 该适中TiB2 数量也适当如 KBM 的产品可取得 最佳的细化效果．自行开发的产品组织与 KBM 接 近因而二者取得的细化效果相差不大． 2∙3 产品总体评价 清华大学和包头铝业联合开发的 Al5Ti1B 中间 合金细化剂化学成分约为：Ti4∙64％B0∙84％符 合成分要求．TiAl3 颗粒小于50μmTiB2 尺寸小于 1μm且均匀弥散分布无明显的团聚现象．细化效 果优于国内同类产品达到进口同类产品水平． 3 结论 （1） 通过氟盐铝热反应并严格控制工艺可以 保证硼元素较高的收得率制取符合成分要求得 Al5Ti1B 中间合金细化剂． （2） 中间合金中第二相（TiAl3 和 TiB2）的形状、 尺寸、数量和分布是决定细化剂能否取得理想细化 效果的关键因素． （3） 从化学成分、微观组织和细化效果三项指 标衡量清华大学和包头铝业合作开发的 Al5Ti1B 中间合金细化剂优于国内同类产品达到进口同类 产品水平． （4） 由于制取产品的 TiAl3 颗粒尺寸存大较大 差异使得该产品既能较快发生细化作用又能保持 较长的细化作用时间． 参 考 文 献 ［1］ Schneider W AQuested T EGreer A Let al．A comparison of the family of AlTiB refiners and their ability to achieve a fully equiaxed grain structure in DC casting∥Crepeau P．132nd Annual Meeting ＆ Exhibition T MS 2003．Cambridge：University of Cambridge2003 ［2］ 朱张校．工程材料．北京：清华大学出版社2001：110 ［3］ 马泗春．材料科学基础．陕西：陕西科学技术出版社1998：53 ［4］ Murty B SKori S AVenkateswarlu Ket al．Manufacture of Al—Ti—B master alloys by the reaction of complex halide salts with molten aluminium．J Mater Process Technol199980／90： 152 ［5］ 朱正锋兰晔峰．铝及合金晶粒细化研究现状及发展趋势．铸 造设备研究20042：52 ［6］ 张建新钟建华．用于铝合金晶粒细化的中间合金研究现状与 分析．铝加工200225（1）：24 ［7］ 边秀房刘相法马家骥．铸造金属遗传学．济南：山东科学技 术出版社1999：178 ［8］ 高泽生．铝晶粒细化机理研究进展．轻合金加工技术1997 25（6）：3 ［9］ 马洪涛李建国张柏清等．Al—Ti—B 合金的组织分析．中 国有色金属学报200111（5）：803 Manufacture of Al5Ti1B master alloy refiner and its comparison with other products CHEN Y ajunXU QingyanHUA NG Tianyou Department of Mechanical EngineeringTsinghua UniversityBeijing100084China ABSTRACT Al5Ti1B master alloy refiner was prepared by the reaction of complex halide salts with molten aluminum at high temperature．The manufacture process and parameter range were regulated and the principle and course of the reaction were analyzed．As for the self-made master alloythe Ti content reaches4∙64％and B 0∙84％．The self-manufactured product was compared by comprehensive evaluation with the products manufactured by KBMLSM and some national organization．It is found that TiAl3 particles are less than50μmand TiB2 less than1μm in the Al5Ti1B master alloy developed by Tsinghua University and Baotou Aluminum Plant． Its refining performance is closed to KBM’s Al5Ti1B．The self-manufactured product reaches the international standard in compositionmicrostructure and refinement effect． KEY WORDS aluminum alloy；master alloy；refiner；chemical composition；microstructure；refining performance 第7期 陈亚军等： Al5Ti1B 中间合金细化剂研制及同类产品对比 ·729·