CN103589916B - 一种快速凝固Al-Ti-B-Sc中间合金细化剂及其制备方法 - Google Patents

一种快速凝固Al-Ti-B-Sc中间合金细化剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明为一种快速凝固Al-Ti-B-Sc中间合金细化剂,该细化剂为一种中间合金,其组成元素的质量百分比为:Ti3.75%~5%、B0.75%~1%、Sc0.1%~0.5%,其余为Al;该细化剂的铸态组织组成包括微粒状的α-Al、TiAl3、TiB2、AlB2以及Al3Sc。本发明的铝合金细化剂是一种通过快速凝固处理得到的含稀土元素Sc的一种Al-Ti-B-Sc多元合金细化剂。向铝合金中添加时,短时间内即可熔化且更容易分布均匀,在应用时,既可以熔炼缩短时间,又能减少电能损耗。

Description

一种快速凝固Al-Ti-B-Sc中间合金细化剂及其制备方法
技术领域
本发明的技术方案涉及一种快速凝固Al-Ti-B-Sc中间合金细化剂的制备,属于铝合金添加剂应用技术领域。
背景技术
铝合金重量轻、资源丰富、综合性能好,因此在机械、交通运输、航天与军事工业等高新技术领域中的应用逐年增加。生产高质量的铝合金,控制铸锭组织是十分必要的,而控制其组织和性能的关键之一是获得细小均匀的等轴晶。晶粒细化是近期国际上对传统材料升级和创造新型合金的重要工艺手段,细化晶粒不仅可以提高材料的强度、韧性,还可以保证材料良好的铸造性及优异的加工性能。目前,细化晶粒的方法可分为内生形核质点法和外来形核质点法,内生形核法主要包括电磁作用、超声波振动、快速凝固等方法,而外来形核质点法是通过向吕溶液中加入中间合金细化剂,产生异质形核核心,提高晶体的形核率,从而细化晶粒。内生形核的几类方法都在设备复杂、成本较高等不同程度上受到局限,因此,目前向铝合金熔液中添加细化剂仍然是细化晶粒最简单有效的方法。
目前,应用较为广泛的铝合金细化剂包括Al-Ti-B、Al-Ti-C。Al-Ti-B的细化机理是Al-Ti-B加入到铝合金熔液中,会与铝熔体中的铝反应生成TiAl3、TiB2、AlB2等粒子,它们分散到整个合金熔液中并形核,从而起到晶粒细化作用。Al-Ti-C的细化机理与Al-Ti-B相似,只是与铝熔液生成TiAl3、TiC等微小颗粒,产生大量有效异质形核核心,提高了晶体的形核率,从而细化晶粒。随着铝合金晶粒细化剂的多元化发展,人们相继开发了细化效果明显且长效性的新型中间合金细化剂,如Al-Ti-B-RE、Al-Ti-C-RE。稀土元素是表面活性物质,易在铝或铝熔液的晶界和相面上吸附偏聚,稀土的加入不仅能够改善TiAl3形核相的形态和分布,还能细化熔液中微粒尺寸,同时稀土还具有除氢、净化铝液的作用。钪是一种稀土元素,Sc元素是优化铝合金组织和性能的最有效的元素,Sc对铝合金有很强的弥散强化、晶粒细化作用,并可有效抑制Al的再结晶。Sc和Al相互作用的主要特征是共晶共格,Sc和Al生成的Al3Sc相与Al基体母相共格,对位错及亚晶有极大的钉扎作用,阻止和抑制晶粒长大,促进晶粒细化。微量的钪元素就能够对铝合金起到很好的晶粒细化效果。
现有技术中,CN1584084A公开了一种高效铝合金细化剂,其由TiO2、H3BO3、Na3AlF6和Al制成,其中TiO2、H3BO3、Na3AlF6的摩尔比为(0.8-1.2):(1.8-2.2):(2.8-3.2),Al占原材料总重量的60-80%。该细化剂较传统Al-Ti-B细化剂有一定改进,但制备时原材料仍种类繁多,熔炼时间较长,能源浪费较大。CN1605642A公开了一种引入超声处理制备的Al-Ti-B细化剂,原材料使用K2TiF6、KBF4及工业纯铝,其中Ti和B所占质量百分比分别为2-10%、0.5-2%。超声波的引入使该细化剂中的微粒分布更加均匀,但是这也势必会增加设备的复杂性,增加成本,同时,超声波在某种程度上,对人体有害,应尽量避免在实际生产中的应用。CN103173663A公开了一种Al-Ti-B-Sr中间合金复合细化剂的制备方法,以纯铝锭、K2TiF6、KBF4及Al-20Sr为原料,制备过程中采用了“三步加料法”,在一定程度上避免了细化剂内团聚现象的发生,稀土的加入可以改善细化剂内部组织,起到更好的细化效果。但是“三步加料法”分步向中频感应炉中加料势必会延长熔炼时间,增加了工艺的复杂性,同样也增加了能源的消耗;同时,以Al-20Sr为原料之一,制备出最终含Sr量为10%的Al-Ti-B-Sr中间合金,需要加入占总质量一半的Al-20Sr合金,一方面增加了成本,另一方面大量Al-Sr合金的加入使得Al-Ti-B中起细化效果的Ti和B元素的相对含量大大降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供了快速凝固Al-Ti-B-Sc细化剂及其制备方法,首次将快速凝固技术与制备Al-Ti-B-RE铝合金细化剂结合到一起,微量Sc元素的加入就会对铝合金起到很好的细化效果,且制备过程简单,仅以传统Al-5Ti-1B细化剂和Al-2Sc为原料,熔炼时间短,通过快速凝固处理后的的Al-Ti-B-Sc中间合金条带,内部组织会更加均匀,在向铝合金中加入时也会更容易熔化到铝合金中。该发明克服了现有技术中细化剂分散性较差,原料繁多、工艺复杂,能耗较高的缺点,并进一步增强了对铝合金的细化效果。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是:
一种快速凝固Al-Ti-B-Sc中间合金细化剂,该细化剂为一种中间合金,其组成元素的质量百分比主要为:Ti3.75%~4.75%、B0.75%~0.95%、Sc0.1%~0.5%,其余为Al;该细化剂的铸态组织组成包括微粒状的α-Al、TiAl3、TiB2、AlB2以及Al3Sc。
所述的快速凝固Al-Ti-B-Sc中间合金细化剂,其组成元素的质量百分比中,优选为Ti的质量为B的5倍。
所述的快速凝固Al-Ti-B-Sc中间合金细化剂,其组成元素的质量百分比优选为:Ti4.75%、B0.95%和Sc0.1%,其余为Al。
所述的快速凝固Al-Ti-B-Sc中间合金细化剂,其组成元素的质量百分比优选为:Ti4.25%、B0.85%和Sc0.3%,其余为Al。
所述的快速凝固Al-Ti-B-Sc中间合金细化剂,其组成元素的质量百分比优选为:Ti3.75%、B0.75%和Sc0.5%,其余为Al。
所述的快速凝固Al-Ti-B-Sc中间合金细化剂的制备方法,包括如下步骤:
第一步,制备Al-Ti-B-Sc中间合金铸锭
依据目标合金中各组分元素的质量百分比:Ti3.75%~4.75%、B0.75%~0.95%、Sc0.1%~0.5%,其余为Al,以传统铸态Al-5Ti-1B和Al-2Sc为原材料进行备料;将称量好的Al-5Ti-1B合金锭于700℃熔炼,待所有Al-5Ti-1B合金锭完全熔化后,搅拌1分钟,除去表面杂质,静置保温1分钟后,将称量好的Al-2Sc合金加入到熔液中,升温至740℃,待加入的Al-2Sc合金完成熔化后,搅拌1分钟,除去表面杂质,静置保温2分钟后,浇注到预热150℃的模具中,制得Al-Ti-B-Sc合金铸锭;
第二步,将上述Al-Ti-B-Sc中间合金铸锭切制成小块,利用WK-IIB型真空甩带机将小块状中间合金制备成快速凝固的条带:
将第一步制得的Al-Ti-B-Sc中间合金铸锭切制成尺寸为8mm*8mm*12mm的小块体,用酒精清洗干净风干后放入下端有小孔的石英管中,安装到WK-IIB型真空甩带机中。利用真空甩带机配有的机械泵和分子泵将设备内气压抽至5*10-4Pa,启动甩带机中的铜辊,待转速达到40r/s时熔化石英管中的Al-Ti-B-Sc小块并喷射到冷铜辊上,在冷速为104~105K/s的条件下,制得快速凝固Al-Ti-B-Sc条带。
本发明的有益效果是:本发明的突出的实质性特点是:本发明的铝合金细化剂是一种通过快速凝固处理得到的含稀土元素Sc的一种Al-Ti-B-Sc多元合金细化剂。Sc元素是优化铝合金组织和性能的最有效的元素,Sc对Al有很强的弥散强化、晶粒细化作用,并可有效抑制Al的再结晶。Sc和Al相互作用的主要特征是共晶共格,Sc和Al生成的Al3Sc相与Al基体母相共格,对位错及亚晶有极大的钉扎作用,阻止和抑制晶粒长大,促进晶粒细化,此外Sc还具备了其他稀土元素所具有的表面活性,容易在晶界或相面吸附,阻碍细化剂中微粒的聚集和长大,同时还可以在一定程度上起到除气和净化作用。微量的钪元素就能够对铝合金起到很好的晶粒细化效果。本发明中还应用了快速凝固技术,快速凝固可以得到更加细小均匀的晶粒,使细化剂中包含的微粒尺寸进一步减小,分散也更加均匀,此外,快速凝固还可以使金属在液态中的溶解度增大,这样在向铝合金中添加时更容易被铝合金熔液吸收。
与现有技术相比,本发明的显著进步如下:
(1);本发明的快速凝固Al-Ti-B-Sc细化剂以Al-5Ti-1B和Al-2Sc合金为原料,使原料更为简化,制备工艺简单,熔炼时间短,节省能源;
(2)本发明的快速凝固Al-Ti-B-Sc细化剂在原有Al-Ti-B细化剂的基础上引入Sc元素,细化合金组织的同时还有除气净化的作用;
(3)本发明的快速凝固Al-Ti-B-Sc细化剂引入了快速凝固技术,这使得细化剂中元素分布更加均匀,减少了偏析,使得细化剂中起细化效果的元素能够更好的发挥作用(如Al-Ti-B-0.5Sc这一细化剂,它可以使A356.2铝合金的晶粒尺寸细化至20.6μm,硬度增加到96.43HV);
(4)本发明的快速凝固Al-Ti-B-Sc细化剂呈薄带或粉末状,向铝合金中添加时,短时间内即可熔化且更容易分布均匀,在应用时,既可以熔炼缩短时间,又能减少电能损耗。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为A356.2铸锭未经细化处理的200倍金相组织照片;
图2为A356.2在加入传统Al-5Ti-1B细化剂细化处理后的200倍金相组织照片;
图3为实施例1中A356.2在加入快速凝固Al-Ti-B-0.1Sc细化剂细化处理后的200倍金相组织照片;
图4为实施例2中A356.2在加入快速凝固Al-Ti-B-0.3Sc细化剂细化处理后的200倍金相组织照片;
图5为实施例3中A356.2在加入快速凝固Al-Ti-B-0.5Sc细化剂细化处理后的200倍金相组织照片;
图6为A356.2在加入普通Al-Ti-B-0.5Sc细化剂细化处理后的200倍金相组织照片。
具体实施方式
本发明使用的Al-5Ti-1B细化剂和Al-2Sc,其组成如下:
Al-5Ti-1B合金的具体成分
Al-2Sc合金的具体成分
实施例1
第一步,制备Al-Ti-B-0.1Sc中间合金铸锭
依据目标合金中各组分元素的质量百分比:Ti为4.75%、B为0.95%、Sc为0.1%,其余为Al,以传统Al-5Ti-1B合金和Al-2Sc合金锭为原材料,以钪在所得Al-Ti-B-Sc中间合金的含量为0.1%进行配比并备料;将称量好的Al-5Ti-1B合金于700℃下熔炼,待所有Al-5Ti-1B合金锭完全熔化后,搅拌1分钟,除去表面杂质,静置保温1分钟后,将称量好的Al-2Sc合金加入到熔液中,升温至740℃,待加入的Al-2Sc合金完成熔化后,搅拌1分钟,除去表面杂质,静置保温2分钟后,浇注到预热150℃的模具中,制得Al-Ti-B-0.1Sc合金铸锭,其铸态组织中包括α(Al)及TiAl3、TiB2、Al3Sc等微粒。
第二步,将上述Al-Ti-B-0.1Sc中间合金铸锭切制成小块,制备成快速凝固的条带
将第一步制得的Al-Ti-B-0.1Sc中间合金铸锭切制成尺寸为8mm*8mm*12mm的小块体,用酒精清洗干净风干后放入下端有直径约0.8mm小孔的石英管中,安装到WK-IIB型真空甩带机中。利用真空甩带机配有的机械泵和分子泵将设备内气压抽至5*10-4Pa,启动甩带机中的铜辊,待转速达到40r/s时熔化石英管中的Al-Ti-B-0.1Sc小块并喷射到旋转的冷铜辊上,在冷速为104~105K/s的条件下,制得快速凝固Al-Ti-B-0.1Sc条带。
用本实例制得的快速凝固Al-Ti-B-0.1Sc细化剂对铝合金进行细化的过程是:
(1)将A356.2铝合金在700℃的温度下熔炼,待铝合金完全熔化后除去表面杂质,静置保温1分钟,将制备好的快速凝固Al-Ti-B-0.1Sc细化剂加入到熔液中,升温至720℃,待加入的快速凝固Al-Ti-B-0.1Sc条带完全熔化后,搅拌1分钟,除去表面杂质,静置保温2分钟后,浇注到预热150℃的模具中,得到经快速凝固Al-Ti-B-0.1Sc细化剂细化后的A356.2铝合金。
(2)金相组织观察及性能测试:将(1)中细化后的A356.2铝合金切制成块状试样,磨光、抛光处理后用0.5mol/L的HF进行蚀刻,在MDS金相显微镜下观察金相并拍照,利用截线法测量晶粒尺寸,使用显微硬度仪多次测量试样硬度,取平均值。
图3为将本实施例制得的快速凝固Al-Ti-B-0.1Sc细化剂以0.2%的含量加入到A356.2铝合金后,A356.2铝合金的200倍金相组织照片。与图1未进行处理的A356.2铝合金和图2使用传统Al-5Ti-1B细化剂细化后的铝合金相比,可以发现,两种细化剂都在一定程度上细化了晶粒,但传统Al-5Ti-1B细化剂细化后组织不均匀,存在大量树枝状晶粒,而快速凝固Al-Ti-B-0.1Sc细化剂的细化效果要更加明显,且组织更加均匀,树枝状组织也更加细小,利用截线法测得,通过该快速凝固Al-Ti-B-0.1Sc细化剂细化后的晶粒尺寸约为47.3μm,为传统Al-5Ti-1B细化剂细化后晶粒尺寸的52%,显示出了该快速凝固Al-Ti-B-0.1Sc细化剂在进一步细化铝合金晶粒的优越性。而对合金进行硬度测试后显示,使用传统Al-5Ti-1B细化剂,A356.2的硬度值为81.31HV,使用快速凝固Al-Ti-B-0.1Sc细化剂,A356.2铝合金的硬度值为92.66HV,硬度值增加了13.9%。
实施例2
第一步,制备Al-Ti-B-0.3Sc中间合金铸锭
依据目标合金中各组分元素的质量百分比:Ti为4.25%、B为0.85%、Sc为0.3%,其余为Al,以传统Al-5Ti-1B合金和Al-2Sc合金锭为原材料,以钪在所得Al-Ti-B-Sc中间合金的含量为0.3%进行配比并备料;将称量好的Al-5Ti-1B合金于700℃下熔炼,待所有Al-5Ti-1B合金锭完全熔化后,搅拌1分钟,除去表面杂质,静置保温1分钟后,将称量好的Al-2Sc合金加入到熔液中,升温至740℃,待加入的Al-2Sc合金完成熔化后,搅拌1分钟,除去表面杂质,静置保温2分钟后,浇注到预热150℃的模具中,制得Al-Ti-B-0.3Sc合金铸锭,其铸态组织中包括α(Al)及TiAl3、TiB2、Al3Sc等微粒。
第二步,将上述Al-Ti-B-0.3Sc中间合金铸锭切制成小块,制备成快速凝固的条带
将第一步制得的Al-Ti-B-0.3Sc中间合金铸锭切制成尺寸为8mm*8mm*12mm的小块体,用酒精清洗干净风干后放入下端有直径约0.8mm小孔的石英管中,安装到WK-IIB型真空甩带机中。利用真空甩带机配有的机械泵和分子泵将设备内气压抽至5*10-4Pa,启动甩带机中的铜辊,待转速达到40r/s时熔化石英管中的Al-Ti-B-0.3Sc小块并喷射到旋转的冷铜辊上,在冷速为104~105K/s的条件下,制得快速凝固Al-Ti-B-0.3Sc条带。
用本实例制得的快速凝固Al-Ti-B-0.3Sc细化剂对铝合金进行细化的过程是:
(1)将A356.2铝合金在700℃的温度下熔炼,待铝合金完全熔化后除去表面杂质,静置保温1分钟,将制备好的快速凝固Al-Ti-B-0.3Sc细化剂加入到熔液中,升温至720℃,待加入的快速凝固Al-Ti-B-0.3Sc条带完全熔化后,搅拌1分钟,除去表面杂质,静置保温2分钟后,浇注到预热150℃的模具中,得到经快速凝固Al-Ti-B-0.3Sc细化剂细化后的A356.2铝合金。
(2)金相组织观察及性能测试:将(1)中细化后的A356.2铝合金切制成块状试样,磨光、抛光处理后用0.5mol/L的HF进行蚀刻,在MDS金相显微镜下观察金相并拍照,利用截线法测量晶粒尺寸,使用显微硬度仪多次测量试样硬度,取平均值。
图4为将本实施例制得的快速凝固Al-Ti-B-0.3Sc细化剂以0.2%的含量加入到A356.2铝合金后,A356.2铝合金的200倍金相组织照片。在含钪量变为0.3%后,合金组织更加均匀,树枝状晶粒进一步减少,利用截线法测得,加入快速凝固Al-Ti-B-0.3Sc细化剂后,A356.2铝合金的晶粒尺寸为25.7μm,硬度值为94.85HV,较使用传统Al-5Ti-1B细化剂,增加了16.7%。
实施例3
第一步,制备Al-Ti-B-0.5Sc中间合金铸锭
依据目标合金中各组分元素的质量百分比:Ti为3.75%、B为0.75%、Sc为0.5%,其余为Al,以传统Al-5Ti-1B合金和Al-2Sc合金锭为原材料,以钪在所得Al-Ti-B-Sc中间合金的含量为0.5%进行配比并备料;将称量好的Al-5Ti-1B合金于700℃下熔炼,待所有Al-5Ti-1B合金锭完全熔化后,搅拌1分钟,除去表面杂质,静置保温1分钟后,将称量好的Al-2Sc合金加入到熔液中,升温至740℃,待加入的Al-2Sc合金完成熔化后,搅拌1分钟,除去表面杂质,静置保温2分钟后,浇注到预热150℃的模具中,制得Al-Ti-B-0.3Sc合金铸锭,其铸态组织中包括α(Al)及TiAl3、TiB2、Al3Sc等微粒。
第二步,将上述Al-Ti-B-0.5Sc中间合金铸锭切制成小块,制备成快速凝固的条带
将第一步制得的Al-Ti-B-0.5Sc中间合金铸锭切制成尺寸为8mm*8mm*12mm的小块体,用酒精清洗干净风干后放入下端有直径约0.8mm小孔的石英管中,安装到WK-IIB型真空甩带机中。利用真空甩带机配有的机械泵和分子泵将设备内气压抽至5*10-4Pa,启动甩带机中的铜辊,待转速达到40r/s时熔化石英管中的Al-Ti-B-0.5Sc小块并喷射到旋转的冷铜辊上,在冷速为104~105K/s的条件下,制得快速凝固Al-Ti-B-0.5Sc条带。
用本实例制得的快速凝固Al-Ti-B-0.5Sc细化剂对铝合金进行细化的过程是:
(1)将A356.2铝合金在700℃的温度下熔炼,待铝合金完全熔化后除去表面杂质,静置保温1分钟,将制备好的快速凝固Al-Ti-B-0.5Sc细化剂加入到熔液中,升温至720℃,待加入的快速凝固Al-Ti-B-0.5Sc条带完全熔化后,搅拌1分钟,除去表面杂质,静置保温2分钟后,浇注到预热150℃的模具中,得到经快速凝固Al-Ti-B-0.5Sc细化剂细化后的A356.2铝合金。
(2)金相组织观察及性能测试:将(1)中细化后的A356.2铝合金切制成块状试样,磨光、抛光处理后用0.5mol/L的HF进行蚀刻,在MDS金相显微镜下观察金相并拍照,利用截线法测量晶粒尺寸,使用显微硬度仪多次测量试样硬度,取平均值。
图5为将本实施例制得的快速凝固Al-Ti-B-0.5Sc细化剂以0.2%的含量加入到A356.2铝合金后,A356.2铝合金的200倍金相组织照片。在含钪量变为0.5%后,合金组织细化程度更加明显,绝大部分晶粒呈规则形状,利用截线法测得,加入快速凝固Al-Ti-B-0.5Sc细化剂后,A356.2铝合金的晶粒尺寸为20.6μm,硬度值为96.43HV,较使用传统Al-5Ti-1B细化剂,增加了18.6%。
通过上述三例可以发现,对于该快速凝固细化剂,随着含钪量的增加,细化剂的细化效果会逐渐增强,图6为使用普通状态的Al-Ti-B-0.5Sc细化剂细化后的A356.2铝合金的金相组织,将其与例三中的快速凝固Al-Ti-B-0.5Sc细化剂对比可以发现,通过快速凝固得到的细化剂会有更好的细化效果。
上述实施例中所用的原材料和设备均通过公知的途径获得,所用的操作工艺是本技术领域的技术人员所能掌握的。

Claims (5)

1.一种快速凝固Al-Ti-B-Sc中间合金细化剂的制备方法,其特征为该细化剂为一种中间合金,其组成元素的质量百分比为:Ti 3.75%~4.75%、B 0.75%~0.95%、Sc 0.1%~0.5%,其余为Al;该细化剂的铸态组织组成包括微粒状的α-Al、 TiAl3、TiB2、AlB2以及Al3Sc;
包括如下步骤:
第一步,制备Al-Ti-B-Sc中间合金铸锭
依据目标合金中各组分元素的质量百分比:Ti 3.75%~4.75%、B 0.75%~0.95%、Sc 0.1%~0.5%,其余为Al,以传统块状Al-5Ti-1B和Al-2Sc为原材料进行备料;将称量好的Al-5Ti-1B合金锭于700℃熔炼,待所有Al-5Ti-1B合金锭完全熔化后,搅拌1分钟,除去表面杂质,静置保温1分钟后,将称量好的Al-2Sc合金加入到熔液中,升温至740℃,待加入的Al-2Sc合金完成熔化后,搅拌1分钟,除去表面杂质,静置保温2分钟后,浇注到预热150℃的模具中,制得Al-Ti-B-Sc合金铸锭;
第二步,将上述Al-Ti-B-Sc中间合金铸锭切制成小块,利用WK-                                                B型真空甩带机将小块状中间合金制备成快速凝固的条带:
将第一步制得的Al-Ti-B-Sc中间合金铸锭切制成尺寸为8mm*8mm*12mm的小块体,用酒精清洗干净风干后放入下端有小孔的石英管中,安装到WK-B型真空甩带机中;利用真空甩带机配有的机械泵和分子泵将设备内气压抽至5*10-4Pa ,启动甩带机中的铜辊,待转速达到40r/s时熔化石英管中的Al-Ti-B-Sc小块并喷射到冷铜辊上,在冷速为104~105K/s的条件下,制得快速凝固Al-Ti-B-Sc条带。
2.如权利要求1所述的快速凝固Al-Ti-B-Sc中间合金细化剂的制备方法,其特征为其组成元素的质量百分比中,优选为Ti的质量为B的5倍。
3.如权利要求1所述的快速凝固Al-Ti-B-Sc中间合金细化剂的制备方法,其特征为其组成元素的质量百分比优选为:Ti 4.75 %、B  0.95%和Sc 0.1%,其余为Al。
4.如权利要求1所述的快速凝固Al-Ti-B-Sc中间合金细化剂的制备方法,其特征为其组成元素的质量百分比优选为:Ti 4.25 %、B  0.85%和Sc 0.3%,其余为Al。
5.如权利要求1所述的快速凝固Al-Ti-B-Sc中间合金细化剂的制备方法,其特征为其组成元素的质量百分比优选为:Ti 3.75 %、B  0.75%和Sc 0.5%,其余为Al。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104328300B (zh) * 2014-11-14 2016-07-13 中北大学 废铝易拉罐合金用细化剂的制备及应用方法
CN104894408A (zh) 2015-03-19 2015-09-09 中信戴卡股份有限公司 一种细化铝合金的方法
CN105671350A (zh) * 2015-03-19 2016-06-15 中信戴卡股份有限公司 一种铝合金细化剂、其制备方法及用途
CN104946938A (zh) * 2015-07-08 2015-09-30 济南大学 Al-Ti-B-Y中间合金制备方法及其应用
CN105200282A (zh) * 2015-10-30 2015-12-30 苏州天兼新材料科技有限公司 一种新型Mg-Al-TiB2-稀土元素中间合金及其制备方法
CN106498198B (zh) * 2016-10-25 2017-11-17 河北工业大学 一种提高铝合金热稳定性的复合细化‑变质剂及其制备方法和应用
CN108130443A (zh) * 2017-11-21 2018-06-08 包头稀土研究院 稀土铝钛硼合金及其制备方法
CN109518027B (zh) * 2018-12-03 2020-10-09 河北工业大学 一种细晶Mg-Al-Ti-C中间合金的制备方法和应用
CN110195168B (zh) * 2019-07-12 2021-01-01 东北大学 一种铝-钛-硼细化剂板的制备工艺
CN110885935B (zh) * 2019-12-02 2021-10-26 中北大学 一种适用于Mg-Al合金晶粒细化的铸造方法
CN112553492A (zh) * 2020-11-23 2021-03-26 西安工业大学 一种用于Al-Si系合金组织细化的细化剂制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101591746A (zh) * 2009-03-26 2009-12-02 广州钢铁企业集团有限公司 一种铝、铝合金用晶粒细化变质中间合金及其制备方法
CN102787260A (zh) * 2012-08-29 2012-11-21 河北工业大学 用于铝合金晶粒细化的超细晶孕育剂的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101591746A (zh) * 2009-03-26 2009-12-02 广州钢铁企业集团有限公司 一种铝、铝合金用晶粒细化变质中间合金及其制备方法
CN102787260A (zh) * 2012-08-29 2012-11-21 河北工业大学 用于铝合金晶粒细化的超细晶孕育剂的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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钪在铝及铝合金中的作用;柏振海等;《材料导报》;20030731;第17卷(第7期);第8页右栏第1行至倒数第8行 *

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