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题目:A356合金晶粒细化剂研究

  摘要

A356 合金是铸造铝硅合金中应用范围最为广泛的一种合金,提高性能的一个有效办法就是细化铸件晶粒,而目前最常用的方法是添加细化剂。本文通过化学分析、X-ray分析、光学显微分析、扫描电子显微(SEM)分析等方法对工业应用中的各类型细化剂性质进行了分析,并对比了各种细化剂的细化效果。此外,研制了不同Ti/B值的四种细化剂,对它们的组织结构和细化效果进行了分析。实验结果表明:对于Al-Ti-B细化剂,细化剂中主要的第二相是Al3Ti和TiB2,它们的尺寸和分布形态直接影响细化效果。第二相的尺寸越小,分布越均匀,细化效果越好。在相同条件下,Al-Ti-B和Al-3B细化剂效果优于Al-Ti-C和Al-Ti细化剂, Al-Ti-C细化剂在本实验条件下对A356几乎没有细化效果,Al-3B细化剂的抗衰退性最好。自制的几种细化剂都有很好的细化效果,相比而言, Ti/B小于临界值2.22的细化剂的细化效果优于 Ti/B大于2.22的细化剂,在加入量0.5%,保温时间5min晶粒可达最小尺寸304μm。晶粒细化效果与凝固速度有关。随着铸件直径的增加,凝固速度下降,晶粒尺寸不断增大,细化效果衰退。在直径10mm处,各种细化剂的作用几乎无差别。与工业生产的细化剂相比,自制细化剂的细化效果对凝固速度变化的敏感性较小。