铝合金晶粒细化

铝合金晶粒细化共十八页晶粒细化定义：对铝合金熔体进行细化处理，以获得均匀(jūnyún)、细小的等轴晶

分类：凝固细晶和变质细晶共十八页凝固(nínggù)细晶凝固细晶又称为内生形核质点法，即通过一定手段，如电磁作用等，改变合金内晶核的数量或阻碍晶体的形核和长大来实现晶粒细化。常用(chánɡyònɡ)方法：快速凝固细晶、机械场凝固细晶、磁场凝固细晶、电场凝固细晶和超声场凝固细晶。共十八页快速(kuàisù)凝固细晶

采用很高的凝固速度，使合金在凝固过程中形成细小的微观组织结构，且分布(fēnbù)均匀。原理：控制过冷度

影响因素：凝固速率和合金成分共十八页动态(dòngtài)晶粒细化机械(jīxiè)场凝固细晶：机械搅拌或机械振动形成复杂的三维空间流动改变熔体的结构和能量起伏细化或球化合金组织共十八页磁场凝固(nínggù)细晶磁场(cíchǎng)对铝合金能量体系产生扰动产生涡流，和洛伦磁力与外加磁强破坏产生的树枝晶产生新的晶核，达到细化目的共十八页电场(diànchǎng)凝固细晶原理：利用电迁移现象改变溶质(róngzhì)有效分配系数及凝固界面前沿溶质(róngzhì)分布。主要影响因素：晶核和母相的电导率，球形晶核的半径

密度，质量电容

通电时间共十八页超声场凝固(nínggù)细晶声空化和声流作用(zuòyòng)形成空化泡吸收热量，造成局部过冷空化泡破裂会破碎正在长大的晶体形成新的晶体质点共十八页变质(biànzhì)细晶变质(biànzhì)细晶又称为外来形核质点法，即通过向铝合金熔体中加入中间合金晶粒细化剂，产生大量有效异质形核核心，提高晶体的形核率，从而细化晶粒常见晶粒细化剂：中间合金细化剂Al-TiAl-Ti-B盐类细化剂钠盐细化剂氯盐细化剂共十八页中间(zhōngjiān)合金细化剂原理(yuánlǐ)：包晶相图理论Al-Ti二元相图富Al端共十八页中间(zhōngjiān)合金细化剂取0.01%Ti的添加量作为标准添加量，用Al-5Ti-1B细化剂在730℃时对99.7%的工业(gōngyè)纯铝进行细化处理标准添加量下保持时间与晶粒大小的关系共十八页Ti的添加(tiānjiā)量对晶粒大小的影响不同添加(tiānjiā)量对99.7%Al细化效果共十八页盐类细化剂吸附(xīfù)变质剂的特点是熔点低，能显著降低合金的液相线温度，原子半径大，在合金中固溶量小，在晶体生长时富集在相界面上，阻碍晶体长大，又能形成较大的成分过冷，使晶体分枝形成细的缩颈而易于熔断，促进晶体的游离和晶核的增加。缺点：由于存在于枝晶和晶界间，常引起热脆共十八页钠盐细化剂常用(chánɡyònɡ)变质剂的成分及其变质温度共十八页钠盐细化剂变质(biànzhì)反应：

加入钠盐和钾盐之后，与NaF形成(xíngchéng)混合盐，可以降低熔点，促进变质反应的进行。此外熔融状态的变质层会形成(xíngchéng)一层连续的覆盖层，提高了变质剂的覆盖作用。共十八页总结(zǒngjié)细化质点来源细化方法优点缺点应用范围生产操作晶粒尺寸（μm）作用性质内生法机械场作用操作简单设备复杂铸件施加振动20~800物理作用快速凝固细化枝晶小件小批量甩带等0.5~10电/磁场作用尺寸小设备复杂特殊合金施加电/磁场——外生法盐类细化剂操作简单污染严重炉内处理块式添加200~500冶金作用Al-Ti基细化剂适合连续生产成本较高炉外处理在线添加100~250共十八页谢谢(xièxie)共十八页内容(nèiróng)总结铝合金晶粒细化。分类：凝固细晶和变质细晶。凝固细晶又称为内生形核质点法，即通过一定手段，如电磁作用等，改变合金内晶核的数量或阻碍晶体的形核和长大来实现晶粒细化。常用方法：快速凝固细晶、机械场凝固细晶、磁场凝固细晶、电场凝固细晶和超声场凝固细晶。产生涡流