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1、Al-Ti-C晶粒細化劑的應用研究段瑞芬為趙文軍2（1?蘭州鋁業(yè)西北鋁加工分公司?甘肅隴西748111;2?蘭州理工大學蘭州730050）摘要:Al-Ti-C是一種新型的晶粒細化劑，近幾年多家科研院所都在進行研究。我公司是以鋁箔及軍工產(chǎn)品為主導的生產(chǎn)企業(yè)，為了克服Al-Ti-B在軍工產(chǎn)品和鋁箔產(chǎn)品中的不利影響，我們對Al-Ti-C進行了工業(yè)應用試驗。試驗在鋁箔和鋁合金管材上進行，均取得了較好的細化效果。關鍵詞:Al-Ti-C;Al-Ti-B;晶粒細化劑;生產(chǎn)應用坯、鑄軋坯料的組織提出了更嚴格的要求。不但要求組織均勻、晶粒細小，而且一些產(chǎn)品（尤其是特殊用途的軍工產(chǎn)品）為了減
2、少硼的污染,要求使用低硼合金。目前國內在鋁加工的熔鑄過程中，使用的晶粒細化劑主要有A1-Ti、Al-Ti-B、A1-Ti-B-RE、A1-Ti-C以及一些單元素細化劑。鋁加工行業(yè)最常用的晶粒細化劑是A1-Ti-B絲，使用方便，細化效果好，并使鋁及鋁合金加工材性能得到很大的提高。但是,A1-Ti-B也存在一些不利因素：l）TiB2粒子在鋁熔體中易聚集沉淀，生產(chǎn)的雙零鋁箔坯料在后續(xù)加工時影響其產(chǎn)品的性能和表面質量;2）對于含有Cr.Mn.Zr等元素的鋁合金,A1-B-B的細化能力降低，出現(xiàn)晶粒細化劑的“中毒”現(xiàn)象⑴；3）研究證明B元素對一些在特殊環(huán)境中使用的鋁及鋁合金不利。因
3、此，使得長期以來在鋁加工業(yè)中普遍采用的有效晶粒細化劑Al-Ii-B,在有些產(chǎn)品上存在著難以克服的缺點。Al-Ti-C是一種新型的晶粒細化劑。由于它能夠減少A1-1I—B的不利因素,因此有多家科研院所進行研究,但由于鋁熔體不潤濕碳⑵,使之合金化困難，因此給Al-Ti-C工業(yè)性生產(chǎn)和生產(chǎn)應用帶來一定的難度。蘭州理工大學與我公司共同完成了國家高技術研究發(fā)展計劃（863計劃）項目《新型鋁及鋁合金晶粒細化合金Al-Ti-C及其線材》，該項目已通過國家科技部的驗收。[fil蘭州理工大學作了大量的研究工作后，將Al-Ti-C制成了圓形鑄錠,在我公司進行了擠壓、拉拔，加工成Al-Ti-C
4、絲，并進行了鑄造和鑄軋生產(chǎn)過程中的細化效果試驗?，F(xiàn)將生產(chǎn)應用結果予以總結，希望能對后續(xù)的Al-Ti-C批量生產(chǎn)和細化應用提供參考依據(jù)。1Al-Ti-C的分析（與進口Al-Ti-B比較）為了使Al-Ti-C晶粒細化劑在鑄軋生產(chǎn)過程中均勻的加入，將蘭州理工大學提供的$162x280mmAl-Ti-C鑄錠，在西北鋁加工分公司進行擠壓,然后拉拔成^9.5mmAl-Ti-C線材。1)a）新型Al-Ti-C細化劑（X500）.b）進口Al-Ti-B細化劑（x500）1.1Al-Ti-C的合金元素成分（表1）細化劑A1—H—CAi-n-B元素TiCFeSiTiBFeSi含量％4.160
5、.150.120.104.981.02?0.150.31表1變質劑的合金元素成分（質■分數(shù)％）1.2變質劑中化合物的分析（圖1變質劑化合物.DA1-11-C經(jīng)金相分析,TiAl3最小尺寸12呻,最大尺寸130叩』Al3尺寸在20~30pm范圍的相對數(shù)量較多,TiA13尺寸在95~130pm范圍的相對數(shù)量較少，分布為塊狀，分布均勻;TiC團塊尺寸均在15嚴n以下，分布均勻。2）A1-Ti-B經(jīng)金相分析,TiA13最小尺寸9pm,最大尺寸125pm,TiAla尺寸在20~27?5呻范圍的相對數(shù)量較多,TiAh尺寸在95~110阿范圍的相對數(shù)量較少，分布為塊狀，分布均勻。TiB
6、2最大團塊尺寸為7.5pm分布均勻。1.3Al-Ti-C絲的優(yōu)勢經(jīng)分析,Al-Ti-C絲中聚集狀Al3Ti相分散，使細小的小塊狀A131i粒子數(shù)量有所增加;團聚狀TiC粒子分散,不易聚集沉淀;組織均勻,TiC粒子細小，分布均勻,與絲相近。2A1-H-C絲的細化應用試驗方案[3]進行了1235>8011合金鋁箔坯料和5052合金管材鑄錠生產(chǎn)時的晶粒細化試驗。進行1235、8011合金鋁箔坯料的晶粒細化試驗時分別將A1-H-C絲及進口Al^Ti-B絲由給料機在線加入到流槽的鋁熔體中，鋁液溫度為730-760*,經(jīng)過在線精煉后，連鑄連軋得到鑄軋卷。進行5052合金管材鑄錠晶粒細
7、化試驗時,分別將A1-H-C絲和Al-Ti中間合金錠在鑄造前加入靜置爐中。加入量及所得鑄軋卷、鑄錠參數(shù)見表2、牙3o合金牌號樣品號細化劑加入量(kg/t)鑄軋卷規(guī)格(mmxmm)鑄軋卷重量(kg)Al-Ii-CA1-H-B12351#37.0x1020440012352*27.0x1020495012353*1.87.0x1020505080110011#27.5x1250490080110012#1.87.5x12505150?2細化劑加入■及所得鑄軋卷參?V表3細化劑加入■及所得鑄錠參數(shù)合金牌號熔次號細化劑加入量(kg/爐
