[发明专利]用于铝合金晶粒细化的超细晶孕育剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明的技术方案涉及铝基合金，具体地说是用于铝合金晶粒细化的超细晶孕育剂的制备方法。

背景技术

目前，晶粒细化是获得优良性能铝合金的重要手段之一。在所有晶粒细化的手段中向铝熔体中添加晶粒细化剂的方法被公认为是最简单、最有效的。Al-5Ti-1B中间合金一直是铝行业中广泛使用的细化剂,该细化剂具有较好的细化效果,但其也有许多缺陷：首先，TiB₂粒子在铝熔体中容易聚集沉淀，使细化效果随时间的推移逐渐衰退（Limmaneevichitr C,Eidhed W.Mater Sci Eng A 2003;A349:197-206；Whitehead AJ,Danilak SA,Granger DA,Huglen R(Ed.),Light Metals,The Minerals,Metals &Materials Society,Warrendale,PA,1997）。另外，在某些元素存在的情况下，Al-5Ti-1B中间合金的细化效果会极大地减退，这类元素有Zr、V、Mn等（Whitehead AJ,Danilak SA,Granger DA,Huglen R(Ed.),Light Metals,The Minerals,Metals & Materials Society,Warrendale,PA,1997；Rao AA,Murty BS,Chakraborty M.Mater Sci Technol 1997;13:769）。这种现象也被称为Al-5Ti-1B中间合金的毒化作用。为了避免以上出现的问题，人们又发明了Al-Ti-C中间合金。但随之而来的问题是石墨与铝液的润湿性较差，因此很难大规模地生产，这就严重影响了Al-Ti-C中间合金在铝工业中的应用（Zhao HL,Song Y,LiM,Guan SK.J.Alloys Compd 2010;508:206）。傅高生、陈文哲等人（Fu GS,Chen WZ,Qian KW.J.Rare Earth 2003;21:571-576）认为将稀土元素添加到Al-5Ti-1B中间合金中，不仅可以极大地抑制TiB₂粒子在铝熔体中聚集沉淀，而且还可以细化那些在Al-5Ti-1B中间合金中起到细化作用的第二相的尺寸，这些第二相包括TiAl₃和TiB₂。因此，这就增强了中间合金对铝基体组织的细化效果。此外，研究者还发现，诸如Zr、V、Mn这些毒化元素，对于Al-5Ti-1B-1Re中间合金的细化效果没有任何不利影响（Lan XF,Guo M,Zhu ZF,et al.China Foundry Mach Technol 2005;1:8-10）。