91精品人妻互换日韩精品久久影视|又粗又大的网站激情文学制服91|亚州A∨无码片中文字慕鲁丝片区|jizz中国无码91麻豆精品福利|午夜成人AA婷婷五月天精品|素人AV在线国产高清不卡片|尤物精品视频影院91日韩|亚洲精品18国产精品闷骚

Al-5 Ti-x C e細化劑制備及對Al-7Si合金組織和沖擊性能的改善（冶金）

         趙繼濤^1,2，尹冬松²，王振清¹，徐海杰²，張春宇³，湯桂珍²，劉洪²

（1．哈爾濱工程大學航天與建筑工程學院，黑龍江哈爾濱150001；2．黑龍江科技大學材料科學與工程學院，黑龍江哈爾濱150022；3．哈爾濱東盛金屬材料有限公司，黑龍江哈爾濱150000）

摘要：試驗研究了鈰含量對細化劑Al-5 Ti-x C e（x分別為0.3，0.6，0.9）微觀組織的影響，以及細化劑Al-5Ti-xCe對Al-7Si合金組織和沖擊性能的影響。結果表明，稀土C e加入到Al-5Ti合金后，合金基體中的Al₃ Ti的尺寸明顯降低，Al₃ Ti形狀由長條狀轉變?yōu)橛鹈珷睿�并隨著稀土C e添加量增加，Al₃ Ti尺寸進一步降低，當Ce的加入量（質量分數，下同）為0.6%時，Al3 Ti尺寸降低至最小，當C e的添加量增至0.9%時，Al3 Ti尺寸不再細化；用不同C e的添加量的Al-5 Ti-x C e細化劑細化Al-7Si合金，發(fā)現(xiàn)隨著Al-5Ti-xCe中C e的添加量增加，Al-7Si合金中a-Al樹枝晶逐漸細化，其中Al-5 Ti-0.6Ce細化劑的細化效果最佳；隨著Al-5 Ti-x C e中C e的添加量增加，Al-7Si合金中粗片狀的共晶硅逐漸變得細小，其沖擊性能隨Al-5 Ti-x C e細化劑中鈰含量的增加而顯著提升，當Al-5 Ti-x C e中C e的添加量增加到0.9%時，沖

擊性能不再增加。

關鍵詞：Al-5 Ti細化劑；稀土C e；Al-7Si合金；微觀組織；沖擊性能

中圖分類號：TG146. 21  文章編號：1007 - 7235( 2016) 05  - 0009 - 05   

 鋁合金質輕，鑄造、焊接等性能良好，且抗蝕性較高，因此在航空航天、汽車工業(yè)、電子行業(yè)中應用廣泛，但是，常規(guī)鑄造的鋁合金及變形鋁合金的坯料存在晶粒粗大的問題，引起力學性能降低、偏析、熱裂紋和后續(xù)壓延加工的難度，因此，需要采用相應的技術細化晶粒。

    鋁合金的細化方法較多，目前已經廣泛認同并用于工業(yè)生產的是在鋁合金中添加晶粒細化劑，晶粒細化劑的添加方法，初期是以Ti、B、Z r等元素的鹽類化合物加入，如K2 TiF6、KBF4等，但是這種方式加入的元素含量不穩(wěn)定，且產生大量的熔渣，影響鋁合金的品質；人們考慮加入Al-Ti塊錠和Al-Ti-B塊錠，后續(xù)為了提高加入效率，又采用加入Al-Ti-B線材的方式進行細化；20世紀90年代后至今，以加入Al-Ti-C和Al-Ti-B-RE為代表的新一代細化劑在鋁及鋁合金晶粒的細化中應用最為廣泛。

    稀土元素是鋁合金的有效細化劑和變質劑，我國稀土資源豐富，稀土在鋁合金生產中應用，能夠充分發(fā)揮我國資源優(yōu)勢。在稀土對Al-Ti類細化劑微觀組織和細化行為的方面研究，人們做了大量工作。結果表明：稀土元素能夠提高Al-Ti類細化劑的細化效果，并降低其衰退時間，主要原因是稀土元素的原子半徑較大，遠大于鋁原子半徑，且較為活潑，它溶于鋁液中極易填補鋁合金中合金相的表面缺陷，易于形成表面活性膜，阻止生成的Al，Ti長大，使合金中的Al₃ Ti相顯著細化，從而提高它對鋁合金晶粒的細化效果。

    基于上述已有的研究成果，本課題試驗研究稀土鈰含量對細化劑Al-5Ti-xCe微觀組織的影響，及細化劑Al-5 Ti-xCe對Al-7 Si合金微觀組織和沖擊性能的影響，為高效鋁合金細化劑的開發(fā)提供試驗依據和工藝技術參考。

1  試驗材料與方法

1.1細化劑制備

    采用純鋁錠（純度99. 9%）、鈦粉(純度99.9%)、Al-20Ce中間合金作為原料，按w( Ce)分別為0.3%、0.6%、0. 9%，w(Ti)均為5%配制Al-5Ti-xCe細化劑。在真空感應爐中對Al-5 Ti-xCe熔煉。當配料熔化后，利用電磁場對合金液攪拌5 min，靜置2 min后澆人金屬模型中，得到制備的細化劑，以備細化Al-7S1合金使用。

1.2對Al-7S1合金細化

    利用井式坩堝電阻爐熔制Al-7 Si合金，采用純鋁錠（純度99.9%）、硅（純度99.9%）為原料進行配料，熔煉溫度730C。當純鋁錠熔化后，加入硅顆粒，保溫20 min，加入質量分數為1%的Al-5 Ti-xCe細化劑，保溫20 min后，進行5 min的旋轉噴吹除氣精煉，澆入砂型型腔中，冷卻后取出砂型鑄造的試樣。

1.3微觀組織觀察

    利用蔡司金相顯微鏡對所制備的Al-5Ti-xCe細化劑和細化前后的Al-7Si合金進行金相組織觀察，利用JSM-6300LV電子掃描電鏡觀察浸泡后試樣表面形貌，利用掃描電鏡所佩帶的能譜儀( EDS)分析試樣和腐蝕表面產物成分，利用X射線衍射儀分析試樣中的相組成。

1.4沖擊性能測試

    使用JB-30B型沖擊試驗機進行夏比沖擊試驗，采用GB/T229-94規(guī)定的標準試件，試件尺寸為10mm x10 mm x55 mm，在其長度中部開有2 mm深的V型缺口。

2  試驗結果與分析

2.1微觀組織

    不同稀土鈰含量的細化劑的金相組織如圖1所示。圖1中a、b、c、d分別為未加Ce和Ce添加量（質量分數，下同）為0. 3%、0.6%、0.9%的Al-5 Ti-x C e細化劑的金相圖片，由圖1可知，當不添加C e時，析出相呈條狀，尺寸較為粗大，徑向尺寸為15m~ 35m，軸向尺寸約為200 m～400 m；當Ce的添加量為0. 3%時，析出相轉變?yōu)橛鹈珷�，并呈彌散分布；�?/font>Ce的添加量為0.6%時，析出相的徑向尺寸和軸向尺寸繼續(xù)降低，并有大量細針狀析出相出現(xiàn)；當Ce的添加量為0.9%時,析出相的軸向和徑向尺寸不再降低。