鋁及鋁合金晶粒細化劑

鋁及鋁合金晶粒細化用合金線材第1部分：鋁-鈦-硼合金線材

（鑒定稿）編制說明1工作簡況任務(wù)根源跟著鋁材的寬泛應(yīng)用。特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，對在后續(xù)深加工工藝中的組織提出了嚴格的要求，而控制其組織和性能的重點之一是熔鑄出渺小均勻的鑄態(tài)晶粒組織，可顯然改良鋁型材性能，減少鑄錠裂紋。要獲取這類組織。一定經(jīng)過不一樣的手段辦理熔體，包含液態(tài)時加入各樣辦理劑或借助外來能量（如機械振動、電磁攪拌、超聲波辦理等）使a—Al基體細化.而晶粒細化是增添資料強度、改良塑性的重要手段之一，也是改良鋁材質(zhì)量的重要門路。在工業(yè)生產(chǎn)條件下，增添辦理劑的方式是最簡易而又有效的方法。最先研制的晶粒細化劑是把K2TiF6、KBF4等直接加到熔體中，與熔融鋁發(fā)生反響，形成TiAl3或TiB2粒子而產(chǎn)生細化作用的。因為產(chǎn)生的細化成效不均勻，沒法展望晶粒細化的響應(yīng)程度，當前已被裁減。為了戰(zhàn)勝鋁及其合金中直接加入鹽類化合物的弊端，人們研究并采納了A1—Ti—B中間合金細化劑。鋁鈦硼熔體辦理劑曾盛極一時，獲取許多廠家的喜愛。國標委綜合[200X:XXX號文件及中國有色金屬工業(yè)協(xié)會中色協(xié)綜字 [200X:XXX號文件，下達了編制《鋁及鋁合金晶粒細化劑》第一部分：鋁鈦硼合金線材國家標準的任務(wù)，并確立了新星化工冶金資料（深圳）有限公司為編寫單位。草擬單位新星化工冶金資料（深圳）有限公司于1992年7月在廣東省深圳市羅湖區(qū)蓮塘成立，2004年因公司發(fā)展需求，在光明新區(qū)公明鎮(zhèn)高新科技園成立了嶄新的廠區(qū)；新星化工是一家以專業(yè)生產(chǎn)鋁材辦理劑、鋁鈦硼合金等高科技產(chǎn)品的中美合資公司。工廠占地面積有 5萬多平方米，主要產(chǎn)品有有色金屬復(fù)合資料、新式合金資料及鋁材辦理劑。主要過程和內(nèi)容本標準由中國有色金屬工業(yè)標準計量質(zhì)量研究所任主辦部門，由新星化工冶金資料（深圳）有限公司任草擬單位。新星化工冶金資料（深圳）有限公司自接受草擬任務(wù)后，采集生產(chǎn)統(tǒng)計、品管查驗數(shù)據(jù)、市場需求及客戶要求等信息。初步確立了《鋁及鋁合金晶粒細化劑》國家標準草擬所依照的基根源則:1） 查閱有關(guān)標準和國內(nèi)外客戶的有關(guān)技術(shù)要求；2） 本標準編制過程中，踴躍向國際標準聚攏，做到標準的先進性；3） 依據(jù)國內(nèi)鋁及鋁合金加工公司詳細狀況，力爭做到標準的合理性與適用性；4） 依據(jù)技術(shù)發(fā)展水平及測試數(shù)據(jù)確立技術(shù)指標取值范圍；5） 完整依照GB/T1.1和有色加工產(chǎn)品標準和國家標準編寫示例的要求進行格式和結(jié)構(gòu)編寫；2009年8月主編單位依據(jù)標準的草擬原則和公司的一些內(nèi)控技術(shù)指標及查驗數(shù)據(jù)毫無保存的撰寫在標準的草案稿中，2009年10月寬泛征采使用單位的建議，并依據(jù)使用單位的可貴建議，對標準進行訂正，形成標準的預(yù)審稿，2010年1月4日~7日在海南瓊海XXXX酒店召開《鋁及鋁合金晶粒細化劑》行標的預(yù)審會，與會專家對標準的議論稿進行了仔細、熱情的議論，撰寫了會議紀要，并形成了標準的鑒定稿。標準題目確實定本標準YS/T447《鋁及鋁合金晶粒細化劑》分為三個部分：第一部分鋁鈦硼會金線材；第二部分鋁鈦碳合金線材；第三部分鋁鈦合金線材。本部分為YS/T447的第1部分。本部分取代YS/T447.1—2002《鋁及鋁合金晶粒細化劑第一部分：鋁-鈦-硼合金線材》。標準的預(yù)審會議上，與會專家提出改正標準的題目這一優(yōu)秀的建議， 更更名稱為《鋁及鋁合金晶粒細化用合金線材》，其原由以下：1）歷史發(fā)展的需要；①初期用Ti、B的鹽類物質(zhì)來細化晶粒，故稱之為細化劑。②以后，用含 Ti、B元素的合金狀物質(zhì)來細化晶粒，故稱之為中間合金晶粒細化劑。③近來（上世紀末至此刻） ，鹽類細化劑基本退出主力市場，現(xiàn)不再稱中間合金晶粒細化劑，而改為鋁-鈦-硼晶粒細化中間合金或中間合金線（桿）。2）與國際上的稱號接軌（masteralloyforgrainrefiners）范圍本部分規(guī)定了鑄軋、鑄擠等方法生產(chǎn)的鋁-鈦-硼合金線材的要求、試驗方法、查驗規(guī)則和標記、包裝、運輸、儲存及合同內(nèi)容等。本部分合用于細化鋁及鋁合金鑄錠及鑄軋帶用線狀鋁-鈦-硼合金。（以下簡稱線材）規(guī)范性引用文件引用文件所有是標準正文中需要的內(nèi)容。標準的主要內(nèi)容AZ-/inKJ'I —I—.|I—II本標準主要包含中間合金牌號命名基根源則、牌號、狀態(tài)、規(guī)格、化學(xué)成分、尺寸偏差、力學(xué)性能、顯微組織、外觀質(zhì)量、晶粒細化能力、其余要求、試驗方法、查驗規(guī)則、標記、包裝、運輸、儲存、合同內(nèi)容。本部分與YS/T447.1-2002對比；主要變化以下：1） 依據(jù)鋁中間合金標準中牌號的表示方法重新命名線材牌號；2） 增添六個合金牌號；3） 規(guī)定了線材狀態(tài)及規(guī)格；4） 將伸長率指標改為力學(xué)性能指標；5） 明確規(guī)定了各牌號線材其顯微組織的要求，其晶粒細化能力的范圍，并列出大批的典型金相組織照片；6） 表3中線材直徑由“?9.5±0.2”改為“?9.5±0.3”；7） “含氫量^熔爐”改為“含氫量W熔爐”。2技術(shù)要求牌號、狀態(tài)、規(guī)格依據(jù)近些年的使用需求，及市場容量的擴大，較上一版增添六個合金牌號，牌號的表示方法確立為AlTi5B1有三個牌號分別為：AlTi5B1A、AlTi5B1B、AlTi5B1C，用戶依據(jù)產(chǎn)品的用途對AlTi5B1的細化劑使用要求不太同樣，所以，派生出三種牌號。增添AlTi5B0.6這一牌號，原由是個別生產(chǎn)廠因產(chǎn)品的用途不一樣，需要低一些硼的產(chǎn)品做細化劑，經(jīng)過與使用廠家的頻頻試驗，成效優(yōu)秀。增添AlTi5B0.2牌號并且是AlTi5B0.2A和AlTi5B0.2B，硼含量低的產(chǎn)品用途為箔材用戶、部分高鎂和高鋅合金產(chǎn)品，并且使用廠家對其化學(xué)成分的含量也有不一樣要求，所以派生出二個合金牌號。增添AlTi3B1牌號，當前，使用的廠家極少，只有個別需求。牌號的表示方法中參照取間合金的標準將國際注冊的中間合金字母加數(shù)字表示方法采納括號的形式收錄到標準中。增添了狀態(tài)和規(guī)格。化學(xué)成分化學(xué)成分牌號共收錄7個，此中有AlTi5B1A、AlTi5B1B、AlTi5B0.6、AlTi5B0.2A和AlTi3B1共5個牌號的化學(xué)成分切合或嚴于相應(yīng)的國際注冊牌號的化學(xué)成分，其余兩個AlTi5B1C和AlTi5B0.2B牌號的化學(xué)成分不切合相應(yīng)的國際注冊牌號的化學(xué)成分。、匕/inrj*i—少、—1—?11—ii尺寸誤差依據(jù)鋁鈦硼中間合金的使用特色及國內(nèi)外市場的需求，確立了鋁鈦硼中間合金線材直徑、卷外徑、卷內(nèi)徑、卷高。制備Al—Ti—B合金線桿的典型生產(chǎn)工藝：將重熔用鋁錠加入爐內(nèi)融化，當鋁液溫度達到800—1000°C后，將必定配比的氟鈦酸鉀（如TiF6）與氟硼酸鉀（KFB4）混淆均勻并分批加入爐內(nèi)，激烈攪拌，使所加入的鹽類反響完整，達到所要求的成分和溫度后，利用由輪帶式連續(xù)鍛造機與多機架連軋機構(gòu)成的連鑄連軋機組軋制成直徑為？9.5±的線桿，卷外徑：?750±25mm，卷內(nèi)徑：?360±25mm，卷高：280±25mm。假如需要其余尺寸的產(chǎn)品，由供需兩方磋商，并在合同中注明。原標準中的線桿直徑為？9.5±0.2mm，假如采納擠壓方法生產(chǎn)鋁鈦硼中間合金線材，則直徑的誤差很小，易于保證，但鋁鈦硼中間合金線材的內(nèi)部質(zhì)量，特別是TiB2質(zhì)點不夠渺小，細化成效不好，而采納連鑄連軋機組生產(chǎn)的鋁鈦硼中間合金線材因為是連鑄連軋，直徑誤差很大，但內(nèi)部組織極佳，所以，現(xiàn)大多數(shù)生產(chǎn)廠都采納該種工藝生產(chǎn)，因為直徑的誤差對使用廠的影響不是很大，只需不影響喂線機的正常工作即可，所以改為此刻的直徑誤差。力學(xué)性能鋁鈦硼中間合金細化劑的力學(xué)性能要求不是很高，此標準依據(jù)實質(zhì)丈量的數(shù)值將力學(xué)性能比較詳盡的列出表格為：Al-Ti-B合金線材力學(xué)性能牌號供給狀態(tài)試樣狀態(tài)直徑/mm室溫拉伸試驗結(jié)果抗拉強度Rm/(N/mm2)表1規(guī)定非比例表2延長強度R/（N/mm2）斷后伸長率/%A50mmA不小于AlTi5B1A(H2252A)FF120?150100?12025-AlTi5B1B(H2252B)FF120?150100?12020-AlTi5B1C(H2252C)FF120?150100?12013-(H2202)FF100?14095?11020-(H2207A)FF95?13085?11018-——(H2207B) FF90?12090?11015-KI—II—| 、匕k-l1-1z| |J/|7I I——IIJI 、匕/grJ*I—少、—!—?|I—II4AlTi3B1(H2214)FF85?11080?10025-顯微組織本部分分別對不一樣種牌號鋁鈦硼中間合金的顯微組織要求做了對照，對各樣牌號的合格與不合格產(chǎn)品進行舉例說明，并注明能否合格的詳細原由。因為鋁鈦硼中間合金的質(zhì)量絕大多數(shù)表此刻顯微組織的控制方面，標準的草擬單位依據(jù)多年的生產(chǎn)查驗經(jīng)驗及自己內(nèi)控的技術(shù)指標進行提煉，在本版標準中增添顯微組織的控制表，在表中對 TiB2、TiAl3和氧化夾雜物的尺寸做出詳細規(guī)定，更重要的是在表中列出用途示例一欄，依據(jù)使用單位多年探索出的經(jīng)驗給出。此外，依據(jù)草擬單位的多年累積，列出大批的高倍查驗圖片，供大家參照。Al-Ti-B中間合金是當前較為寬泛使用的細化劑，世界上大概 75%的鋁加工公司都在使用Al—Ti—B線桿進行晶粒細化。常用的3種細化劑是：AITi5B0.2、AITi5BO.6、AITi5B1，硼降低了TiA13，的溶解度，使TiAl3的溶解減慢甚至停止。這樣就增添了亞包晶成分合金中有效晶核數(shù)目，進而提升了細化成效。在熔體凝結(jié)時期，硼幫助了 TiAl，的生成，進而提升有效中心的數(shù)目來細化晶粒。Al—Ti—B中間合金擁有優(yōu)秀的細化成效，但該類細化劑如選擇或使用不妥，會對產(chǎn)質(zhì)量量造成不良影響。比如，TiB2粒子易于齊集，極易與氧化膜或熔體中的鹽類熔劑聯(lián)合造成夾雜；TiB2粒子粗大，在軋制雙零鋁箔時，可致使針孔；有時會使帶材斷裂并破壞軋輥；或?qū)罄m(xù)薄板成形工藝（如拉深工藝等）產(chǎn)生負面影響。當鋁液中含有微量的 Zr、Cr、Mn等溶質(zhì)時，合金的金屬化合物尺寸比沒有此類元素時大很多， TiB2粒子被“毒化”而失去細化成效。在本部分舉例典型顯微組織照片進行參照。外觀質(zhì)量中間合金外觀應(yīng)防止夾渣、腐化、鹽、夾雜物、油污或任何異物等，但同意有氧化膜、皺皮和縮短裂紋。關(guān)于需方要求的噴涂表記，其程度不該影響產(chǎn)質(zhì)量量和實收率。假如制品表面因為縮孔或裂紋的存在，致使運輸和儲存過程中制品含有水分，裝爐前應(yīng)付其進行完全的干燥和預(yù)熱，以防備爐內(nèi)發(fā)生激烈爆炸。晶粒細化能力本部分晶粒細化能力的數(shù)據(jù)是按附錄A試驗獲取的，該試驗經(jīng)過仔細安排等到正確、直觀的數(shù)據(jù)，實驗結(jié)果能夠得出不一樣牌號的晶粒均勻直徑的大小。氫含量、匕/inrj*i—少、—1—?11—ii熔體的氫含量是比較重要的技術(shù)指標，當前，好多公司都購置在線w 熔體凈化妝置對熔體進行在線凈化辦理，所以，將氫含量指標由W 熔體，改為w熔體。表記因為同一牌號分為不一樣的品位，需要在表記上清楚注明，所以經(jīng)與會專家的研究決定，在查驗合格的卷材上沒間隔一米應(yīng)有牌號的黑色噴碼進行表記。其卷材的表面面還應(yīng)標有醒目的顏色表記，詳細顏色表記見下表：