两种生产AL-Ti中间合金的方式优缺点比较分析
细化、变质剂Al-Ti-C-Sr中间合金的制备及效果研究
细化、变质剂Al-Ti-C-Sr中间合金的制备及效果研究作者：李宏施孝新来源：《中国新技术新产品》2012年第10期摘要：采用二步法制备Al-Ti-C-Sr中间合金，预制AI-10Sr铝熔体温度850°C，用纯氩气精炼。
采用自蔓延法预制Al-Ti-C铝液，氟钛酸钾和石墨粉加入熔体的温度为800°C-900°C，并在最终使熔体达到1200°C以上。
合成Al-Ti-C-Sr中间合金是在Al-Ti-C熔体温度在800°C-900°C时加入AI-10Sr合金。
再用制备好的Al-Ti-C-Sr中间合金对A356铝合金进行细化变质处理，具有细化和变质双重作用，效果明显。
关键词：Al-Ti-C-Sr中间合金；细化变质；合金制备；显微组织中图分类号：TG29 文献标识码：A在铝硅合金铸造中通过向铝液中加入晶粒细化剂来细化铸件的显微组织，提高材料的机械性能，降低铸件的热裂倾向和提高补缩性能，降低组织疏松，通过向铝液中加入变质剂，使针状共晶硅变成棒状或纤维状，能明显提高其力学性能。
20世纪60年代以来，Al-Ti-B中间合金一直是铝工业中一种重要的晶粒细化剂，但Al-Ti-B中间合金存在着TiB2粒子聚集缺陷，在其处理产品中仍然存在一些质量问题。
研究证明，含TiC的晶粒细化剂较少存在与TiB2相似的缺陷，TiC粒子聚集小。
变质剂锶以Al-Sr中间合金形式加入，不但有钠那样的变质效果，而且长效，不污染环境，没有过变质现象，操作方便。
Al-Ti-C-Sr中间合金是将Al-Ti-C与AI-Sr的优点结合起来，以综合提升细化剂、变质剂的性能的一种中间合金，研究表明由于Sr能改变形核相TiAl3的形态和分布，细化TiAl3、、TiC的尺寸，增加了TiC形核基底数，其细化效果远超Al-Ti-C中间合金。
本文研究Al-Ti-C-Sr 中间合金的制备工艺对工业生产具有一定的指导意义。
Al-Ti-RE和Al-C-RE细化机理及效果研究
摘 要 ： 绍 了 目前 大量 采 用的 中间合金 细化 荆 ， 指 出其 存在 的 不足 。提 出 了 Ａｌ — － Ｅ 和 Ａ卜 介 并 — ＢＲ Ｔｉ
Ｔ… Ｅ 两种 新 型 中间合 金 细化 荆 ， ｉ Ｒ Ｃ 分析 了 ２种 细化 剂各 自的 细化 机 理 ， 以及 它们 对 纯 铝优 于普 通 细 化
Ｔｉ — — ＲＥ细化剂 相 继 产 生 。资 料 显 示 ， 铝 及 铝 合 Ｃ 在 金 中加 入微量 稀 土元 素能 使 其 细 化 相不 易 沉 淀 ， 提
Ｔｉ Ｔｉ 。 子 的尺 寸 ， 而 增加 了变质 剂 的 晶核 Ｂ ， Ａｌ粒 从
数 。改 善后 的 Ｔｉ 子分布 均匀 ， Ｂ粒 可保 证其在 熔体
是也 要注 意一些 问题 。如 ： 土 的过 量加 入 不 但 不 稀 会使 铝及 铝合金 的性 能改 善 ， 会影 响其正 常使用 ， 还 甚 至造成 材 料 的 报 废 ； 土 不 宜 做 预 先 脱 氧 、 稀 脱硫
剂， 当脱氧 、 硫 效果 良好 后再 加 入稀 土 。这 样 ， 脱 不
剂 的 细化 效果 。指 出 ２种 细化 剂是 新型 中间合 金 多元化 的发展 方 向 关键 词 ： 细化机 理 ； 中间合 金 ｝ 一 — － Ｅ； 一 ｉ — Ｅ Ａ１ Ｂ Ｒ Ａ１ — Ｒ Ｔｉ ＴＣ 中图分类 号 ： Ｇ１ Ｔ ５ 文献标 识码 ： Ａ
晶粒细化 是提 高材 料强 度和 塑韧性 的重 要手段 之一 ， 在铝及铝 合 金铸造 阶段 ， 加 晶粒 细化 剂是 细 添
Ａｌ ｉ 中的 Ｔｉ Ｔｉ 。 子 的形 态 和分 布 ， 化 — — ＴＢ Ｂ ， Ａｌ 粒 细
的重要 作 用 以来 ， 们认 为含 Ｔｉ 子 的 Ａｌ ｉ 人 Ｃ粒 — — ＴＣ 晶粒细 化 剂 是 最 有 发 展 前 途 的 铝 用 晶 粒 细 化 剂 。 １８ ９６年德 国 的 Ｒ ｉ教授 等 人 研 制 出 了 Ａｌ — 晶 ｅｆ — Ｃ Ｔｉ 粒细化 剂 。但 由 于非 金属 Ｃ元 素难溶 于 金属 ， 其 使 发展受 到 了制约 。近年 来 ， 型 Ａｌ — Ｅ 和 Ａｌ 新 — ＢＲ Ｔｉ —
《Al-Ti-C基中间合金的合成及其细化效果研究》范文
《Al-Ti-C基中间合金的合成及其细化效果研究》篇一一、引言随着现代冶金工艺的发展，合金材料的制备与优化在许多工业领域扮演着重要的角色。
其中，Al-Ti-C基中间合金因其在铝基合金中显著的细化效果而备受关注。
这种合金通过在熔体中引入Ti元素与Al的相互反应，可以在熔融状态中对其他金属成分起到优异的细化效果。
本研究致力于合成Al-Ti-C基中间合金，并对其细化效果进行深入研究。
二、合成过程及实验方法Al-Ti-C基中间合金的合成过程主要包括原材料的选择、熔炼工艺和后处理过程。
在本次实验中，选择纯度较高的Al、Ti及C 原料，使用坩埚式真空炉进行高温熔炼，经过长时间反复精炼以保证合成中间合金的纯度与稳定性。
同时，为防止金属成分氧化，实验过程中全程采用真空或保护气体氛围。
三、实验结果及分析（一）Al-Ti-C基中间合金的微观结构分析通过对合成的Al-Ti-C基中间合金进行扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析，发现该合金具有均匀的微观结构，且含有多种物相。
其中，TiC作为主要的强化相，其分布均匀且与基体结合紧密，这为后续的细化效果提供了良好的基础。
（二）细化效果分析在研究细化效果时，选择某款典型铝基合金作为试验对象。
在试验过程中，分别向熔体中加入不同比例的Al-Ti-C基中间合金。
随后观察不同工艺条件下的结晶行为及晶粒尺寸。
经过实验结果对比发现，当Al-Ti-C基中间合金的加入量达到一定比例时，晶粒尺寸明显减小，表明该中间合金具有显著的细化效果。
四、讨论Al-Ti-C基中间合金的细化效果主要归因于其中的Ti元素和C元素相互作用生成的TiC颗粒。
这些颗粒可以作为形核核心，从而显著降低铝基合金的晶粒尺寸。
此外，由于该中间合金具有较好的熔炼稳定性及均匀的微观结构，使得其具有较好的分散性及分布性，能够更加均匀地分布于铝基熔体中。
这种分散性与分布性也是保证其优异细化效果的关键因素。
五、结论本研究成功合成了Al-Ti-C基中间合金，并对其细化效果进行了深入研究。
工业电解槽中制备Al-Ti中间合金的研究和实践
工业电解槽中制备Al-Ti中间合金的研究和实践发布时间：2022-05-17T07:48:24.709Z 来源：《城镇建设》2022年第5卷1月（下）第2期作者：魏云[导读] 铝是钢铁的常用金属，具有易导电、密度小、易延展、耐腐蚀等优点，在我国国民经济中占有重要地位魏云邹平县宏正新材料科技有限公司山东省邹平市256200摘要：铝是钢铁的常用金属，具有易导电、密度小、易延展、耐腐蚀等优点，在我国国民经济中占有重要地位。
如果在铝电解槽中加入氧化铝的同时, 加入钛的氧化物或化合物，在不改变电解作业规程的条件下，生产出化学成分、金相组织以及细化效果均理想的铝钛合金，就能达到简化生产工艺，减少能耗，降低成本，提高细化剂质量的目的。
关键词：电解槽；二氧化钛；Al-Ti 中间合金随着电解槽大型化，铝电解技术向着高效和节能降耗方向发展，对铝电解用炭素材料质量提出了更高的要求。
我国铝电解用石油焦呈现出硫含量、微量元素增加、石油焦粒度分布向细粒方向发展，高硫石油焦的使用量增加的态势。
如何调控现有炭阳极生产和技术优化，并在原料质量劣化的情况下制备优质炭阳极，满足铝电解生产具有至关重要的作用。
铝合金中含有少量Ti，可明显增加其强度，提高耐磨性和导热性，减少膨胀系数，改善加工性能，并且具有较好的铸造性能。
铝及铝合金低钛合金化最常用的加钛方式是通过A1-Ti 中间合金的方式熔配加人，目前生产A1-Ti 中间合金的主要方法有对掺法和电解法。
对掺法制取的A1-Ti 中间合金，使用了昂贵的纯金属钛，在高温下耗费了大量的电能，往往产生严重偏析，Ti 回收率低，以至A1-Ti 合金的应用受到限制。
用电解法制备Al-Ti中间合金，可以大量减少合金中氧化夹杂物，减少合金元素的偏析，从而提高合金的质量；此外，还可以防止金属钛氧化，降低生产成本。
一、AI-Li系合金随着世界铝电解技术的快速发展和环保意识的增强，世界铝电解技术已开启了电解槽大型化步伐。
中间合金多用纯度较高的新金属来熔制
中间合金多用纯度较高的新金属来熔制1)熔合法是把两种或多种金属直接熔化混合成中间合金。
熔制中间合金以相图为基础，大多数中间合金采用这种方法生产，如Al-Mn、Al-Cu、Cu- Si、Cu-Mn、Cu-Fe和Ni-Mg等中间合金。
这种方式对于铝合金、铍青铜等铜制品都是很适用，根据熔合工艺不同，熔合法又有三种类型：一种是先熔化易熔金属，并过热至一定温度后，再将难熔金属分批加入而制成。
这种工艺操作简单，热损失较小，是目前广泛使用的配制中间合金的方法。
另一种是先熔化难熔金属，后熔化易熔金属，多数中间合金所含难熔组元较少，而且熔点高，故此法很少采用。
还有一种是事先将两种金属分别在两台熔炉内进行熔化，然后将其混合，这种工艺适合于大规模生产。
以Al-Mn中间合金的生产为例，简述如下：A1-Mn中间合金一般用纯铝和锰含量大于93%的金属锰或纯度高的电解锰，在中频感应炉或坩埚炉中熔制。
破碎成细粒的锰经预热去水分后分批加入到850-1000℃的铝液中，每批加入后应立即充分搅拌，待全部熔化后再加下一批。
加完锰，再加入剩余铝锭；以降低熔体温度，充分搅拌，精炼扒渣后浇人预热的锭模内。
在整个浇注过程中须经常搅拌熔体，防止锰沉淀而造成成分偏析。
2)热还原法也称置换法。
Al-Ti或Cu-Be中间合金可用这种方法熔制。
生产Cu-Be中间合金时，含铍的烟尘有毒，需在具有防护设备的专用厂房里进行配置；目前多由专业工厂生产。
Al-Ti和Cu-Be中间合金，采用nQ和Be0为原料，分别以铝、碳作还原剂，将钛和铍从TiQ和Be0中还原出来，分别溶于铝和铜液中而生成中间合金。
前者叫铝热还原法；后者叫碳热法。
例如：4% Ti-AI中间合金的熔制方法是先在中频炉或反射炉中熔化铝，升温到1000—1200C，分批加入经烘干、粉碎、过筛的氧化钛和冰晶石的混合物，用石墨棒搅拌。
也可用海绵钛和铝直接熔合成铝钛中间合金。
这样，合金成分易于准确控制，操作方便，但海绵钛价格较贵，故一般多用热还原法制取铝钛中间合金。
《Al-Ti-C基中间合金的合成及其细化效果研究》
《Al-Ti-C基中间合金的合成及其细化效果研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，金属材料的性能要求日益提高。
在金属加工过程中，中间合金作为一种重要的合金添加剂，对于改善金属材料的性能具有显著的作用。
Al-Ti-C基中间合金因其优异的细化效果和良好的合金化性能，在金属冶铸领域得到了广泛的应用。
本文旨在研究Al-Ti-C基中间合金的合成工艺及其在金属细化方面的效果，以期为相关领域的研发和应用提供参考。
二、Al-Ti-C基中间合金的合成1. 原料选择Al-Ti-C基中间合金的合成主要选用铝、钛和碳等元素作为原料。
铝和钛是常用的合金元素，具有良好的化学反应活性和良好的机械性能；碳元素作为添加剂，有助于提高合金的稳定性和细化效果。
2. 合成工艺Al-Ti-C基中间合金的合成采用熔铸法。
首先将原料按照一定比例混合，然后在高温下进行熔炼，待熔体温度达到一定值后，进行浇铸，得到Al-Ti-C基中间合金。
三、细化效果研究1. 实验方法为了研究Al-Ti-C基中间合金的细化效果，我们采用铸造法将该合金添加到不同种类的金属中，观察其对金属晶粒大小、形貌以及力学性能的影响。
同时，我们还采用扫描电镜、X射线衍射等手段对合金的微观结构进行观察和分析。
2. 实验结果与分析（1）晶粒细化：在添加了Al-Ti-C基中间合金的金属中，晶粒得到了显著的细化。
晶粒尺寸的减小有助于提高金属的力学性能和抗拉强度。
（2）形貌变化：添加Al-Ti-C基中间合金后，金属的晶粒形貌发生了明显的变化，变得更加均匀和致密。
这有助于提高金属的抗疲劳性能和耐腐蚀性能。
（3）力学性能：经过Al-Ti-C基中间合金的添加，金属的抗拉强度、屈服强度和延伸率均得到了显著的提高。
这表明该合金在改善金属力学性能方面具有显著的效果。
四、结论本文研究了Al-Ti-C基中间合金的合成工艺及其在金属细化方面的效果。
实验结果表明，通过熔铸法合成的Al-Ti-C基中间合金具有良好的细化效果和稳定性。
al-ti-c中间合金的制备及细化性能研究
湘潭大学硕士学位论文Al-Ti-C中间合金的制备及细化性能研究姓名：***申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：***20070601湘潭大学硕士学位论文摘要摘要采用中频感应炉和铝液加入到石墨粉与钛氟酸钾的混合物中的方法制备Al-Ti-C晶粒细化剂，并检验了Al-Ti-C晶粒细化剂对工业纯铝的晶粒细化能力。
Al-Ti-C晶粒细化剂是铝及铝合金晶粒细化领域最具潜力的一种细化剂，对提高铝及铝合金铸件质量有重要意义。
实验中，通过OM、SEM-EDS、EPMA等检测手段，研究了碳源的选择、石墨的加入方式、反应温度以及保温温度对Al-Ti-C晶粒细化剂组织、结构的影响。
在检测对工业纯铝的晶粒细化效果实验中，研究了Al-Ti-C晶粒细化剂中的Ti/C比、中间合金添加量、保温时间、浇铸温度等对工业纯铝晶粒细化效果的影响，并与英国进口和国内某厂生产的Al-Ti-B晶粒细化剂的细化效果进行了比较。
研究结果表明，采用本文的工艺，原料在850℃时加入，并在1100℃温度下保温10min,能制备出性能良好的Al-Ti-C晶粒细化剂。
用该工艺制备的Al-Ti-C中间合金对工业纯铝的细化效果优于进口和国产的Al-Ti-B晶粒细化剂。
采用该工艺制备出了多种成分和不同Ti/C比的Al-Ti-C晶粒细化剂，如Al-6Ti、Al-5Ti-0.25C、Al-5Ti-0.02C、Al-8Ti-2C、Al-8Ti-0.4C、Al-12Ti-0.45C等，研究了Al-Ti-C晶粒细化剂制备过程中TiC和TiAl3组成相的形成机理，分析了该化合物形成的热力学条件，并提出了TiC的生长动力学模型，此外，对Al-Ti-C三元相图进行了研究并探讨了TiC对α-Al 的异质形核作用和晶粒细化机理。
研究结果表明，铸态的Al-Ti-C中间合金中有大量长条状和块状的TiAl3以及大量细小的TiC颗粒,而且TiC颗粒均匀分布在基体上。
通过对制备实验、细化实验结果的分析，发现A1-Ti-C晶粒细化剂在细化铝及铝合金时，单独的TiC和TiAl3只能起有限的细化作用，TiC与TiAl3的结合是实现纯铝高效细化的必要条件。
《Al-Ti-C基中间合金的合成及其细化效果研究》范文
《Al-Ti-C基中间合金的合成及其细化效果研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，金属材料在众多领域中发挥着越来越重要的作用。
Al-Ti-C基中间合金作为一种新型的金属材料添加剂，其独特的物理和化学性质使其在金属材料改性、细化晶粒和提高力学性能等方面具有广泛的应用前景。
本文旨在研究Al-Ti-C基中间合金的合成工艺及其在金属材料细化方面的效果，以期为相关研究和应用提供理论依据。
二、Al-Ti-C基中间合金的合成1. 原料选择与配比Al-Ti-C基中间合金的合成主要原料包括铝、钛和碳等元素。
根据所需的合金成分，选择适当的原料并确定其配比。
一般来说，钛的含量对合金的性能具有重要影响，而碳的含量则影响合金的微观结构和性能。
2. 合成方法Al-Ti-C基中间合金的合成主要采用熔铸法。
首先，将原料按照一定比例混合，并在高温下进行熔炼。
在熔炼过程中，需严格控制温度和时间，以确保原料充分反应并形成均匀的合金。
接着，将熔融的合金倒入模具中，待其冷却凝固后即可得到Al-Ti-C基中间合金。
3. 合成工艺优化为提高Al-Ti-C基中间合金的合成效率和质量，可对合成工艺进行优化。
例如，通过调整熔炼温度、时间、原料配比以及模具材质等参数，可以改善合金的微观结构和性能，从而提高其应用效果。
三、Al-Ti-C基中间合金的细化效果研究1. 实验方法为研究Al-Ti-C基中间合金的细化效果，采用金属材料细化实验方法。
首先，将Al-Ti-C基中间合金加入到待细化的金属材料中，然后在一定温度下进行熔炼和凝固。
通过观察金属材料的微观结构变化，评估Al-Ti-C基中间合金的细化效果。
2. 细化效果分析通过金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射等技术手段，对金属材料的微观结构进行观察和分析。
结果表明，Al-Ti-C基中间合金能够有效细化金属材料的晶粒，提高其力学性能和耐腐蚀性能。
此外，Al-Ti-C基中间合金还能改善金属材料的微观组织结构，使其具有更好的塑性和韧性。
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两种生产AL-Ti中间合金的方式优缺点比较分析
发表时间：2018-08-10T15:56:21.063Z 来源：《科技中国》2018年5期作者：东春霖
[导读] 摘要：近年来随着中国以及全世界经济的复苏，对铝合金材料的需求量不断的提高，同时对铝合金材料的性能也提出了更高的要求，AL-Ti中间合金作为铝合金晶粒细化剂的一种，能有效的细化铸锭的晶粒组织，被广泛的使用。
摘要：近年来随着中国以及全世界经济的复苏，对铝合金材料的需求量不断的提高，同时对铝合金材料的性能也提出了更高的要求，AL-Ti中间合金作为铝合金晶粒细化剂的一种，能有效的细化铸锭的晶粒组织，被广泛的使用。
关键词：生产 AL-Ti 优缺点
前言
中铝西南铝是一家特大型的铝加工企业，对AL-Ti中间合金的需求量很大，但目前西南铝使用的AL-Ti中间合金全部都是采购民营企业的产品。
精密压铸任公司做为西南铝的一家控股子公司，专业生产各种中间合金，是西南铝中间合金的重要保供单位，之前生产的AL-Ti中间合金由于质量达不到西南铝采购标准要求未能进入西南铝AL-Ti中间合金合格供应商名录。
在中铝公司大力推进内部采购政策实施的当下，是精密压铸任公司获得西南铝AL-Ti中间合金的供应资格，扩大市场占有率的一个很好的机会。
本文讨论的精密压铸公司传统的制备AL-Ti中间合金的方法和新型的制备AL-Ti中间合金的方法进行性优缺点比较，并得出结论新型制备AL-Ti中间合金的方法制作的AL-Ti中间合金经西南铝技术中心检验，完全能够达到西南铝采购标准。
一、原材料比较
传统的AL-Ti中间合金制备时使用的主要原材料是纯度为99.7%的重熔铝锭和海绵钛。
新型的制备AL-Ti中间合金时采用的纯度99.7%的铝粉、97%的钛粉和纯度为99.7%的重熔铝锭。
二、熔炼工艺比较
传统的AL-Ti中间合金制备时先加入重熔铝锭，铝锭熔化后继续升温达到1200℃时加入海绵钛，并加入少量的冰晶石，熔化2个多小时后进行充分搅拌，然后开始铸造。
1200℃的熔炼温度对熔炼炉耐火材料是一个考验，普通耐火材料在温度达到1200℃后要软化，这导致生产AL-Ti中间合金的炉子维修频繁，生产成本高，另外，生产AL-Ti中间合金时使用的工具大多都是用普通钢材制作，在高温下操作对溶体的增铁现象严重，导致制作出了的AL-Ti中间合金杂质Fe含量超标。
新型的制备AL-Ti中间合金的熔炼工艺是，先将铝粉和钛粉按一定比例混合，并进行搅拌均匀，用液压机压制成一定体积和密度的块状铝基钛添加剂。
将铝水升温到1000℃以下，用一种特殊的加料方式将压制好铝基钛添加剂加入铝液。
按规定时间进行静止、搅拌并打浮渣，准备铸造。
整个熔炼工艺时间比传统制备AL-Ti中间合金的方法减少了一半，大大减低了天然气的燃烧量，节约了能源，而且熔炼温度比传统的制备方法低很多，对炉子的损伤大大减小，减低了固定成本。
在整个熔炼过程中温度较传统AL-Ti中间合金的制备方法低很多，工具增铁很少，制作出的AL-Ti中间合金化学成分均匀，杂质Fe含量很低，符合西南铝采购标准。
三、铸造工艺比较
传统的AL-Ti中间合金制备时采用多模铸造机进行铸造，熔炼炉和多模铸造机之间用2米多的溜槽连接，由于AL-Ti中间合金流动性差，必须在高温状态下进行铸造，极易与空气接触被氧化，金属损失加大。
长的溜槽使金属的温度下降很快，降低了金属的流动性铸造出来的铸锭表面质量很差。
新型的制备AL-Ti中间合金方法中采用GB/T27677-2011中规定的铸造模。
铸造过程中铝液温度损失小，铸块表面质量好，无明显飞边，皱皮。
四、结论
1、化学成分
用传统AL-Ti中间合金的制备方法生产的AL-Ti中间合金的金相分析（1#）TiAL3呈针状，用新型的制备AL-Ti中间合金的方法制备的AL-Ti中间合金呈不规则块状。
通过AL-Ti中间合金的化学成分分析及金相组织分析，用新型的制作AL-Ti中间合金的的质量明显优于用传统方法制作的AL-Ti中间合金，并能够达到西南铝采购标准的要求。
参考文献：
[1]张作贵，刘相法.两种Al—Ti—C中间合金的组织和细化效果比较《特种铸造及有色合金》,2000 (6) :29-31.
[2]韦良杰，胡华，胡治流.氟盐连续铸轧法生产Al-Ti-B中间合金的研究《材料导报》,2014(s1):128-130.。