Al-5Ti-0.25C合金制备工艺及其细化效果研究

杨何，胡茂良，刘桐，周雨晴，卢凯，杨兴飞，吉泽升

Al-5Ti-0.25C合金制备工艺及其细化效果研究

杨何，胡茂良，刘桐，周雨晴，卢凯，杨兴飞，吉泽升

（哈尔滨理工大学 材料科学与工程学院，哈尔滨 150080）

对机械加工过程中的Al屑和Ti屑进行回收再利用。以Al屑和Ti屑为制备Al-5Ti-0.25C合金的原材料，分析Al屑和Ti屑的加料温度、反应温度和反应时间对Al-5Ti-0.25C微观组织的影响，确定最佳制备工艺。在此基础上研究Al-5Ti-0.25C的添加量、细化温度、细化时间和搅拌处理对纯铝的细化效果，确定最佳细化工艺，并与商用杆状Al-5Ti-1B合金对比细化效果。最佳制备工艺：加料温度为860 ℃、反应温度为950 ℃和反应时间为60 min。最佳细化工艺：Al-5Ti-0.25C合金的质量分数为0.2%、细化温度为730 ℃和细化时间为2 min，搅拌处理。添加0.2%Al-5Ti-0.25C合金（质量分数）后，纯铝平均晶粒尺寸细化到大约200.2 μm。细化时间低于60 min时，Al-5Ti-0.25C合金无明显衰退现象。以机械加工产生的Al屑和Ti屑为原材料制备Al-5Ti-0.25C合金，可以有效解决Al屑和Ti屑的回收难题，而且Al-5Ti-0.25C合金的细化效果优于商用杆状Al-5Ti-1B合金。

Al-5Ti-0.25C；制备工艺；细化效果；Al屑；Ti屑

铝合金具有强度高、密度低和抗腐蚀性能良好等特点被广泛应用在航天航空、汽车和机械等领域[1]。晶粒细化不仅可以进一步提高铝合金的综合力学性能，还可以有效减少热裂、缩松和缩孔等铸造缺陷[2—4]。Al-Ti-C和Al-Ti-B合金是最常用的铝合金晶粒细化剂，但Al-Ti-B合金存在TiB2颗粒易沉聚、衰退严重和Si“中毒”等现象限制了其应用[5—6]。Al-Ti-C合金因具有TiC粒子尺寸小、“中毒”现象不明显和C源丰富的显著优势而被广泛关注，因此，人们致力于研究更具有发展潜力的Al-Ti-C合金[7]。……