铝合金液熔体处理之晶粒细化处理.pptVIP

铝合金液熔体处理之晶粒细化处理 制作人：张保林 陕西工业职业技术学院 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 铝合金铸件铸造技术课程 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 铝合金铸件铸造技术 铝合金铸件铸造技术课程 如何提高铝合金的力学性能呢？ 铝合金锭 成分 成型 组织 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 铝合金铸件铸造技术 铝合金铸件铸造技术课程 小结与思考题 03 晶粒细化方法 02 晶粒细化概述 01 铝合金液熔体处理之晶粒细化处理 铸铝车间 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 铝合金铸件铸造技术 铝合金铸件铸造技术课程 定义：对铝合金熔体进行细化处理，以获得均匀、细小的等轴晶。 d=1.5mm d=300μm 铝镁合金中加入Al—Ti—C晶粒细化处理前后的微观组织 铝合金铸件铸造技术 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 晶粒细化的作用 可提高铝加工材料强度和塑性，改善铝材质量。 晶粒细化处理 晶粒细化的使用范围 主要针对铸造铝合金，Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系和Al-Zn系。 铝合金铸件铸造技术 铝合金铸件铸造技术课程 铝合金铸件铸造技术 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 凝固细晶 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。 晶粒细化处理方法 变质细晶 变质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。 铝合金铸件铸造技术 铝合金铸件铸造技术课程 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 铝合金铸件铸造技术 铝合金铸件铸造技术课程 机械场凝固细晶 电场凝固 细晶 快速凝固 细晶 磁场凝固 细晶 凝固细晶 超声场凝固细晶 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 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，且分布均匀。 铝合金铸件铸造技术 铝合金铸件铸造技术课程 原理：控制过冷度。 影响因素： 凝固速率和合金成分。 快速凝固细晶 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 铝合金铸件铸造技术 铝合金铸件铸造技术课程 机械场凝固细晶 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 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 铝合金铸件铸造技术 铝合金铸件铸造技术课程 磁场凝固细晶 磁场对铝合金能量体系 产生扰动 产生涡流，和洛伦磁力与外加磁场破坏产生的树枝晶 产生新的晶核，达到细化目的 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 铝合金铸件铸造技术 铝合金铸件铸造技术课程 粗大板片状 团状或块状 磁场凝固细晶前后组织对比 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 铝合金铸件铸造技术 铝合金铸件铸造技术课程 电场凝固细晶 原理： 利用电迁移现象改变溶质有效分配系数及凝固界面前沿溶质分布。 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。 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 铝合金铸件铸造技术 铝合金铸件铸造技术课程 超声场凝固细晶 声空化和声流作用 形成空化泡 吸收热量，造成局部过冷 形成新的晶体质点 空化泡破裂会破碎正在长大的晶体 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 铝合金铸件铸造技术 铝合金铸件铸造技术课程 超声场凝固细晶方法的使用有效的解决AlTiB细化剂中形核相易积聚的问题，使TiB2和TiAl3粒子呈细小弥散分布，对铝合金具有良好的晶粒细化效果。 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 铝合金铸件铸造技术 铝合金铸件铸造技术课程 变质细晶 常见晶粒细化剂 中间合金细化剂 Al-Ti Al-Ti-B 盐类细化剂 钠盐细化剂 氯盐细化剂 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 铝合金铸件铸造技术 铝合金铸件铸造技术课程 中间合金细化剂 原理：包晶相图理论 Al-Ti二元相图富Al端 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 铝合金铸件铸造技术 铝合金铸件铸造技术课程 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 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 铝合金铸件铸造技术 铝合金铸件铸造技术课程 Ti的不同添加量对99.7%Al晶粒大小的影响 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 铝合金铸件铸造技术 铝合金铸件铸造技术课程 盐类细化剂 吸附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