鋁合金晶粒細(xì)化

鋁合金晶粒細(xì)化共十八頁(yè)晶粒細(xì)化定義：對(duì)鋁合金熔體進(jìn)行細(xì)化處理，以獲得均勻(jūnyún)、細(xì)小的等軸晶

分類：凝固細(xì)晶和變質(zhì)細(xì)晶共十八頁(yè)凝固(nínggù)細(xì)晶凝固細(xì)晶又稱為內(nèi)生形核質(zhì)點(diǎn)法，即通過(guò)一定手段，如電磁作用等，改變合金內(nèi)晶核的數(shù)量或阻礙晶體的形核和長(zhǎng)大來(lái)實(shí)現(xiàn)晶粒細(xì)化。常用(chánɡyònɡ)方法：快速凝固細(xì)晶、機(jī)械場(chǎng)凝固細(xì)晶、磁場(chǎng)凝固細(xì)晶、電場(chǎng)凝固細(xì)晶和超聲場(chǎng)凝固細(xì)晶。共十八頁(yè)快速(kuàisù)凝固細(xì)晶

采用很高的凝固速度，使合金在凝固過(guò)程中形成細(xì)小的微觀組織結(jié)構(gòu)，且分布(fēnbù)均勻。原理：控制過(guò)冷度

影響因素：凝固速率和合金成分共十八頁(yè)動(dòng)態(tài)(dòngtài)晶粒細(xì)化機(jī)械(jīxiè)場(chǎng)凝固細(xì)晶：機(jī)械攪拌或機(jī)械振動(dòng)形成復(fù)雜的三維空間流動(dòng)改變?nèi)垠w的結(jié)構(gòu)和能量起伏細(xì)化或球化合金組織共十八頁(yè)磁場(chǎng)凝固(nínggù)細(xì)晶磁場(chǎng)(cíchǎng)對(duì)鋁合金能量體系產(chǎn)生擾動(dòng)產(chǎn)生渦流，和洛倫磁力與外加磁強(qiáng)破壞產(chǎn)生的樹枝晶產(chǎn)生新的晶核，達(dá)到細(xì)化目的共十八頁(yè)電場(chǎng)(diànchǎng)凝固細(xì)晶原理：利用電遷移現(xiàn)象改變?nèi)苜|(zhì)(róngzhì)有效分配系數(shù)及凝固界面前沿溶質(zhì)(róngzhì)分布。主要影響因素：晶核和母相的電導(dǎo)率，球形晶核的半徑

密度，質(zhì)量電容

通電時(shí)間共十八頁(yè)超聲場(chǎng)凝固(nínggù)細(xì)晶聲空化和聲流作用(zuòyòng)形成空化泡吸收熱量，造成局部過(guò)冷空化泡破裂會(huì)破碎正在長(zhǎng)大的晶體形成新的晶體質(zhì)點(diǎn)共十八頁(yè)變質(zhì)(biànzhì)細(xì)晶變質(zhì)(biànzhì)細(xì)晶又稱為外來(lái)形核質(zhì)點(diǎn)法，即通過(guò)向鋁合金熔體中加入中間合金晶粒細(xì)化劑，產(chǎn)生大量有效異質(zhì)形核核心，提高晶體的形核率，從而細(xì)化晶粒常見晶粒細(xì)化劑：中間合金細(xì)化劑Al-TiAl-Ti-B鹽類細(xì)化劑鈉鹽細(xì)化劑氯鹽細(xì)化劑共十八頁(yè)中間(zhōngjiān)合金細(xì)化劑原理(yuánlǐ)：包晶相圖理論Al-Ti二元相圖富Al端共十八頁(yè)中間(zhōngjiān)合金細(xì)化劑取0.01%Ti的添加量作為標(biāo)準(zhǔn)添加量，用Al-5Ti-1B細(xì)化劑在730℃時(shí)對(duì)99.7%的工業(yè)(gōngyè)純鋁進(jìn)行細(xì)化處理標(biāo)準(zhǔn)添加量下保持時(shí)間與晶粒大小的關(guān)系共十八頁(yè)Ti的添加(tiānjiā)量對(duì)晶粒大小的影響不同添加(tiānjiā)量對(duì)99.7%Al細(xì)化效果共十八頁(yè)鹽類細(xì)化劑吸附(xīfù)變質(zhì)劑的特點(diǎn)是熔點(diǎn)低，能顯著降低合金的液相線溫度，原子半徑大，在合金中固溶量小，在晶體生長(zhǎng)時(shí)富集在相界面上，阻礙晶體長(zhǎng)大，又能形成較大的成分過(guò)冷，使晶體分枝形成細(xì)的縮頸而易于熔斷，促進(jìn)晶體的游離和晶核的增加。缺點(diǎn)：由于存在于枝晶和晶界間，常引起熱脆共十八頁(yè)鈉鹽細(xì)化劑常用(chánɡyònɡ)變質(zhì)劑的成分及其變質(zhì)溫度共十八頁(yè)鈉鹽細(xì)化劑變質(zhì)(biànzhì)反應(yīng)：

加入鈉鹽和鉀鹽之后，與NaF形成(xíngchéng)混合鹽，可以降低熔點(diǎn)，促進(jìn)變質(zhì)反應(yīng)的進(jìn)行。此外熔融狀態(tài)的變質(zhì)層會(huì)形成(xíngchéng)一層連續(xù)的覆蓋層，提高了變質(zhì)劑的覆蓋作用。共十八頁(yè)總結(jié)(zǒngjié)細(xì)化質(zhì)點(diǎn)來(lái)源細(xì)化方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用范圍生產(chǎn)操作晶粒尺寸（μm）作用性質(zhì)內(nèi)生法機(jī)械場(chǎng)作用操作簡(jiǎn)單設(shè)備復(fù)雜鑄件施加振動(dòng)20~800物理作用快速凝固細(xì)化枝晶小件小批量甩帶等0.5~10電/磁場(chǎng)作用尺寸小設(shè)備復(fù)雜特殊合金施加電/磁場(chǎng)——外生法鹽類細(xì)化劑操作簡(jiǎn)單污染嚴(yán)重爐內(nèi)處理塊式添加200~500冶金作用Al-Ti基細(xì)化劑適合連續(xù)生產(chǎn)成本較高爐外處理在線添加100~250共十八頁(yè)謝謝(xièxie)共十八頁(yè)內(nèi)容(nèiróng)總結(jié)鋁合金晶粒細(xì)化。分類：凝固細(xì)晶和變質(zhì)細(xì)晶。凝固細(xì)晶又稱為內(nèi)生形核質(zhì)點(diǎn)法，即通過(guò)一定手段，如電磁作用等，改變合金內(nèi)晶核的數(shù)量或阻礙晶體的形核和長(zhǎng)大來(lái)實(shí)現(xiàn)晶粒細(xì)化。常用方法：快速凝固細(xì)晶、機(jī)械場(chǎng)凝固細(xì)晶、磁場(chǎng)凝固細(xì)晶、電場(chǎng)凝固細(xì)晶和超聲場(chǎng)凝固細(xì)晶。產(chǎn)生渦流