Al-Ti-B晶粒细化剂研究进展:细化机理及第二相控制

• 作者: 周芸 左孝青 罗晓旭 闫敬明 黎平
• 来源期刊: 材料导报
• 学科: 工学
• 关键词: Al-Ti-B 晶粒细化剂 细化机理 热力学和动力学 第二相控制
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 所属期刊栏目: 金属与金属基复合材料
• 页码范围: 9152-9157,9163
• 页数: 7页
• 分类号: TG146.2
• 字数: 7048字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/cldb.18120054

摘要

随着铝合金使用日益广泛,人们对高品质Al-Ti-B晶粒细化剂的需求也日益增加.氟盐法是国内外Al-Ti-B晶粒细化剂制备的主流方法,国内研究者们在氟盐法制备工艺方面取得了一定的成果,但依然未能在高品质Al-Ti-B晶粒细化剂的制备上获得突破.Al-Ti-B晶粒细化剂的细化机理主要有硼化物粒子理论、包晶反应理论、双重形核理论等,其中,双重形核理论可以较好地解释Al-Ti-B晶粒细化剂的晶粒细化过程.双重形核理论表明:Al-Ti-B晶粒细化剂中的第二相TiAl3和TiB2尺寸越小、数量越多、分布越弥散,则Al-Ti-B晶粒细化剂的细化性能越突出.氟盐反应热力学分析表明:在氟盐反应产物控制方面,TiB2的生成趋势最大,TiAl3次之,AlB2最小;在750～800℃的反应温度范围内,适当缩短反应时间,可在保证TiAl3生成的同时避免AlB2的生成.氟盐反应动力学分析表明:TiAl3和TiB2的形成由氟盐分解、第二相形核及长大三个过程组成,通过减小氟盐尺寸、提高氟盐分解气体TiF4和BF3与Al熔体的接触界面面积、减小Ti、B元素的绝对过饱和度、缩短反应时间等措施,有望获得内含细小弥散第二相的Al-Ti-B晶粒细化剂.本文主要介绍了Al-Ti-B晶粒细化剂的发展历程及制备方法,阐述了国产Al-Ti-B晶粒细化剂与进口产品的差距和存在的问题.基于Al-Ti-B晶粒细化剂的晶粒细化机理、氟盐反应热力学与动力学,讨论了TiAl3、TiB2的细化、弥散化控制原理,并对其细化、弥散化控制技术及潜在技术进行了综述和展望.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周芸	昆明理工大学材料科学与工程学院	60	404	11.0	18.0
2	左孝青	昆明理工大学材料科学与工程学院	98	1089	17.0	29.0
3	罗晓旭	昆明理工大学材料科学与工程学院	2	6	1.0	2.0
4	闫敬明	昆明理工大学材料科学与工程学院	1	0	0.0	0.0
5	黎平	昆明理工大学材料科学与工程学院	1	0	0.0	0.0