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Ti-TiCN细化剂的含量对Al-Mg-Si合金组织和性能的影响

2021-04-07项雁玲钱平平

科技风 2021年9期

项雁玲 钱平平

摘 要:本文研究了该Ti-TiCN复合细化剂对Al-Mg-Si合金组织和性能的影响。试验结果表明:Ti-TiCN细化剂的加入使Al-0.6Mg-0.4Si的晶粒由树枝晶转变为等轴晶。当细化剂含量增加至0.25%wt,α-Al晶粒尺寸变小,树枝晶也变得更加细小。在性能方面,合金硬度随Ti-TiCN含量增加一直提高,添加0.5%wt细化剂后维氏硬度达到78HV,比未添加时提升了41.8%;未添加细化剂时Al-0.6Mg-0.4Si合金的抗拉强度为175MPa,当添加0.25%wt的细化剂时增加至212MPa,但细化剂含量继续增加时,抗拉强度又有所下降。

关键词:Ti-TiCN细化剂;Al-Mg-Si合金;晶粒细化

1 试验方法

将TiCN-Ti混合粉末进行球磨,使粉末充分混合。球磨后的粉体经再次烘干后,分别加入铝粉、钾盐、氯盐作为助熔剂,再次混合后放入模具中制备出Ti-TiCN復合细化剂。

将熔炼炉和坩埚进行烘炉处理,浇注用模具表面涂抹ZnO并预热至300℃。清洁工业纯铝表面,对Ti-TiCN细化剂、覆盖剂、精炼剂均进行烘干处理。最后分别熔炼未添加细化剂以及分别添加0.1%wt、0.25%wt和0.5%wt的Ti-TiCN复合细化剂的Al-0.6Mg-0.4Si样品。将铝锭放入熔炼炉加热至融化后使用精炼剂除杂,加入覆盖剂防止氧化。升温至730℃保温1h,用钟罩将细化剂块压入铝熔体中,保温一段时间后扒渣并浇注到模具中。将得到的样品进行微观组织分析和力学性能分析。

2 试验结果分析

2.1 细化剂对微观组织的影响

采用添加纳米颗粒的方式是有效的铝合金细化方法。纳米颗粒是否能在铝熔体中作为非均匀形核衬底,首先需要结晶相在纳米颗粒上形成尽可能小的润湿角,其次加入的纳米颗粒还应该在金属熔体中保持相对稳定。……

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