Mg-Ce對Al-Ti-B合金微觀組織及細化行為的影響

宋 良， 尹冬松， 張政存， 肖 強

(黑龍江科技大學 材料科學與工程學院， 哈爾濱150022)

0 引 言

現今，7075鋁合金在飛機外殼、建材、汽車發動機等方面應用廣泛，且產量逐年增長。為提高鋁合金的力學性能，通常加入細化劑來提高其強韌性[1-2]。Al-Ti-B因其制備工藝簡單、性能穩定、成本較低等良好的特點而成為鋁生產行業使用最廣泛的細化劑。然而，在實際生產中發現，Al-Ti-B合金中TiB2粒子的聚集沉淀或Al-Ti-B中TiAl3粒子過于粗大，嚴重影響其對7075鋁合金的細化效果。有研究表明，在Al-Ti-B中間合金基礎上加入了稀土元素Ce可以起到變質和精煉的作用，同時還可以降低鋁熔體表面張力，從而改善鋁液對硼化物的潤濕性，在一定程度上減少了TiB2的沉淀，可減緩Al-Ti-B-RE細化劑的衰退時間[3]。筆者采用不同質量分數Mg-Ce合金的Al-Ti-B中間合金細化劑，在其基礎上復合機械攪拌的作用，進一步改善TiAl3的尺寸，從而探尋提高Al-Ti-B細化劑對7075鋁合金細化性能的方法。

1 實驗方法與設備

制備Al-Ti-B-X(Mg-Ce)原材料分別為工業純鋁錠、鈦粉、鋁箔紙、稀土鎂合金(Mg-30Ce)、鋅粒和氟硼酸鉀。將預熱250 ℃的工業鋁塊放入井式坩堝電阻爐加熱至鋁錠完全熔化后，用扒渣勺進行扒渣處理，之后放入氯化鉀覆蓋劑；升溫到720 ℃時，將用鋁箔紙包裹好的鈦粉以及氟硼酸鉀按順序添加到坩堝中；除氣扒渣，添加除氣劑除氣，之后使用機械攪拌機攪拌20 s，最后扒渣，將Al-Ti-B-(Mg-Ce)熔體澆注入金屬模具中。考慮材料的綜合力學性能，分別制備了四組7075鋁合金試樣，4組鋁合金試樣除細化劑種類不同，其余熔煉條件及原材料配比完全相同?！?br>