為探索清潔環(huán)保制備鋁鈦硼中間合金的方法,采用氫化鈦粉替代氟鈦酸鉀與鋁熔體反應(yīng),制備Al-Ti-B中間合金中起主要細(xì)化作用的TiAl3第二相。通過對氫化鈦粉的加料量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等參數(shù)的對比實驗,獲得尺寸較小、分布均勻和形態(tài)良好的TiAl3中間合金。結(jié)果表明:該方法制備的TiAl3第二相顆粒的尺寸大小分布范圍較窄,分布較均勻,形態(tài)良好。
【部分圖文】：

分析中未能觀察到明顯的ＴｉＡｌ３第二相，由于ＴｉＨ２分解反應(yīng)很快且劇烈，在脫氫過程中，ＴｉＨ２分解反應(yīng)發(fā)生后生成了單質(zhì)Ｔｉ，ＴｉＨ２顆粒將被逐漸形成的Ｔｉ層包圍，分解析出的Ｈ２穿過Ｔｉ層向外擴散，分解后的內(nèi)層新生Ｔｉ未能充分、直接地與鋁熔體反應(yīng)，而是被氧化、氮化。而小包加料的加料方式可有效避免這種問題。因此，合金中ＴｉＡｌ３第二相的分布情況可能同時受加料方式和攪拌情況的影響。通過表１的數(shù)據(jù)得出了加料量與直收率的關(guān)系，其結(jié)果如圖１所示。圖１加料量與直收率的關(guān)系Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｄｉｒｅｃｔｒｅｃｏｖｅｒｙａｎｄｑｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｌｌｙ由圖１可知，加料量對Ｔｉ的直收率有較大影響。隨加料量的增加，直收率先增大后減小，因此，適當(dāng)調(diào)整氫化鈦粉的加料量，既能達到所需的Ｔｉ含量，又能保證較高的Ｔｉ的直·４３１氫化鈦制備鋁鈦硼中間合金的實驗研究／湯皓元等·

收率。２．２．３反應(yīng)溫度由表１的數(shù)據(jù)得出了反應(yīng)溫度與直收率的關(guān)系，其結(jié)果如圖２所示。圖２反應(yīng)溫度與直收率的關(guān)系Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｄｉｒｅｃｔｒｅｃｏｖｅｒｙａｎｄｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ由圖２可知，在７００～８５０℃的熔煉溫度范圍，Ｔｉ的直收率先減小后增大，在７８０℃時最低，到８００℃以后變得平緩，變化幅度不大。顯然，Ｔｉ的直收率受加料量和反應(yīng)溫度的影響較大。在７００℃條件下，生成的ＴｉＡｌ３顆粒聚集；在８５０℃條件下，生成的ＴｉＡｌ３第二相呈長棒狀，可見，反應(yīng)溫度對ＴｉＡｌ３第二相的形態(tài)和分布有很大影響。２．３物相分析對金相組織中的白色第二相進行電子探針和能譜分析，得出結(jié)果如圖３所示。圖３試樣的Ｘ射線衍射分析圖Ｆｉｇ．３Ｘ－ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓａｍｐｌｅ根據(jù)圖３能譜分析可知該白色第二相為ＴｉＡｌ３，在Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ合金中起主要細(xì)化作用的是ＴｉＡｌ３和ＴｉＢ２［２］。Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中間合金細(xì)化效果的組織遺傳效應(yīng)首先體現(xiàn)在ＴｉＡｌ３的數(shù)目上。如果中間合金中ＴｉＡｌ３的數(shù)目多，則在結(jié)晶Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中間合金細(xì)化前幸存的ＴｉＡｌ３數(shù)目相對較多，作為Ａｌ結(jié)晶核心的ＴｉＡｌ３數(shù)目也較多，細(xì)化效果就越好［７］。理想的ＴｉＡｌ３第二相顆粒尺寸小于３０μｍ，平均尺寸在２０μｍ左右，且尺寸相差不大，分布均勻，形態(tài)良好。圖４不同條件下制取中間合金的微觀組織圖Ｆｉｇ．４Ｍａｓｔｅｒａｌｌ

收率。２．２．３反應(yīng)溫度由表１的數(shù)據(jù)得出了反應(yīng)溫度與直收率的關(guān)系，其結(jié)果如圖２所示。圖２反應(yīng)溫度與直收率的關(guān)系Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｄｉｒｅｃｔｒｅｃｏｖｅｒｙａｎｄｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ由圖２可知，在７００～８５０℃的熔煉溫度范圍，Ｔｉ的直收率先減小后增大，在７８０℃時最低，到８００℃以后變得平緩，變化幅度不大。顯然，Ｔｉ的直收率受加料量和反應(yīng)溫度的影響較大。在７００℃條件下，生成的ＴｉＡｌ３顆粒聚集；在８５０℃條件下，生成的ＴｉＡｌ３第二相呈長棒狀，可見，反應(yīng)溫度對ＴｉＡｌ３第二相的形態(tài)和分布有很大影響。２．３物相分析對金相組織中的白色第二相進行電子探針和能譜分析，得出結(jié)果如圖３所示。圖３試樣的Ｘ射線衍射分析圖Ｆｉｇ．３Ｘ－ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓａｍｐｌｅ根據(jù)圖３能譜分析可知該白色第二相為ＴｉＡｌ３，在Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ合金中起主要細(xì)化作用的是ＴｉＡｌ３和ＴｉＢ２［２］。Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中間合金細(xì)化效果的組織遺傳效應(yīng)首先體現(xiàn)在ＴｉＡｌ３的數(shù)目上。如果中間合金中ＴｉＡｌ３的數(shù)目多，則在結(jié)晶Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中間合金細(xì)化前幸存的ＴｉＡｌ３數(shù)目相對較多，作為Ａｌ結(jié)晶核心的ＴｉＡｌ３數(shù)目也較多，細(xì)化效果就越好［７］。理想的ＴｉＡｌ３第二相顆粒尺寸小于３０μｍ，平均尺寸在２０μｍ左右，且尺寸相差不大，分布均勻，形態(tài)良好。圖４不同條件下制取中間合金的微觀組織圖Ｆｉｇ．４Ｍａｓｔｅｒａｌｌ

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 羅洪杰;吉海賓;楊國俊;姚廣春;;氫化鈦的分解行為及其在制備泡沫鋁中的應(yīng)用[J];東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年01期

2 劉相法，邊秀房，李輝，馬家驥;AlTiB中間合金細(xì)化效果的組織遺傳效應(yīng)[J];金屬學(xué)報;1996年02期

3 D.G.McCartney;李愛森;;鋁和鋁合金的晶粒細(xì)化[J];輕合金加工技術(shù);1993年08期

4 王順成;張彩錦;戚文軍;鄭開宏;李建湘;;國外幾種Al-Ti-B晶粒細(xì)化劑的質(zhì)量評價[J];輕合金加工技術(shù);2011年06期

5 高澤生;;Al-Ti-(B)中間合金中的化合物顆粒與晶粒細(xì)化的機理(上)[J];輕金屬;1986年07期

6 馬宏聲;孝云禎;劉勁波;;鋁-鈦-硼晶粒細(xì)化機理(1)[J];輕金屬;1991年02期

7 陳亞軍;許慶彥;黃天佑;;氟鹽法制備Al-Ti-B中間合金工藝優(yōu)化[J];銅業(yè)工程;2005年04期

8 劉相法,邊秀房,楊陽,亓效剛,宋來鵬,馬家驥;AlTi5B中間合金中TiAl_3形態(tài)形成規(guī)律的研究[J];特種鑄造及有色合金;1997年05期

【共引文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王永鋒;夏天東;趙文軍;劉天佐;侯運豐;曹靜;;AlTiC晶粒細(xì)化劑的制備工藝及研究現(xiàn)狀[J];材料導(dǎo)報;2005年10期

2 李大武;孫挺;;泡沫鋁發(fā)泡劑研究進展[J];材料導(dǎo)報;2008年09期

3 何武強;陳振華;范才河;王燦讓;陳鼎;;Al-5Ti-B及RE對擠壓鑄造7075鋁合金傳動空心軸組織和性能的影響[J];材料科學(xué)與工藝;2011年04期

4 郭有軍;沈利;;Al-Ti-B對A356鋁合金組織和性能的影響[J];世界有色金屬;2008年10期

5 張月紅;蘇彥慶;郭景杰;葉喜聰;傅恒志;;升溫速率對TiH_2熱分解過程的影響[J];稀有金屬材料與工程;2010年06期

6 秦敬玉,邊秀房,韓秀君,劉相法,馬家驥;變形Al-Sr中間合金的變質(zhì)遺傳效應(yīng)[J];材料研究學(xué)報;1999年02期

7 曹海燕;;超聲波對AlTiB晶粒細(xì)化劑的影響[J];電子工藝技術(shù);2006年03期

8 王耀奇;張寧;任學(xué)平;侯紅亮;王寶偉;;氫化鈦的動態(tài)分解行為與規(guī)律[J];粉末冶金材料科學(xué)與工程;2011年06期

9 周正陽;廖敏夫;鄒積巖;林福昌;;場擊穿型真空觸發(fā)開關(guān)的開通實驗分析[J];高電壓技術(shù);2010年12期

10 劉先蘭;張文玉;胡治流;劉楚明;;等徑角擠壓對Al-5Ti-1B合金中第二相的影響[J];機械工程材料;2008年06期

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1 張鵬;李元東;曲俊峰;邢博;;自孕育流變鑄造對ZL101合金組織的影響[A];重慶市機械工程學(xué)會鑄造分會、重慶鑄造行業(yè)協(xié)會2010重慶市鑄造年會論文集[C];2010年

2 Jiaqian Hou;Lairong Xiao;Lei Guo;Songsong Zhou;Ruofan Wang;;The Preparation and Growth Mechanism of Ni-coated TiH_2 Composite Powder by Electroless Plating[A];中國材料大會2012第4分會場：環(huán)境功能材料論文集[C];2012年

3 李勇;陳一勝;;微量添加劑對6063鋁合金晶粒細(xì)化及力學(xué)性能的影響[A];全國鋁合金熔鑄技術(shù)交流會論文集[C];2004年

4 李純遲;蔣顯全;何健;何洪;;鋁合金晶粒細(xì)化劑的發(fā)展趨勢[A];2008年全國鋁合金熔鑄技術(shù)交流會論文集[C];2008年

5 陳琳;;晶粒細(xì)化劑對1050合金細(xì)化效果的影響[A];依托國家資源戰(zhàn)略、提升行業(yè)技術(shù)水平、做大做強域內(nèi)企業(yè)、共謀中西部有色金屬工業(yè)科學(xué)發(fā)展——2013(桂林)第六屆中西部有色金屬工業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2013年

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1 李大武;氫化稀土和氫化鋯制備泡沫鋁的研究[D];東北大學(xué);2010年

2 熊玉華;K4169高溫合金化學(xué)法晶粒細(xì)化工藝及機理的研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2000年

3 劉志勇;工業(yè)電解低鈦鋁基合金細(xì)化效果、細(xì)化原理及其應(yīng)用研究[D];鄭州大學(xué);2003年

4 王曉穎;非均質(zhì)材料控制加熱過程的組織演變與熔化行為[D];西北工業(yè)大學(xué);2003年

5 何建軍;固液混合鑄造鋁合金和高鉻鑄鐵的研究[D];湖南大學(xué);2006年

6 于麗娜;鋁合金中TiB_2、TiC界面過渡區(qū)（相）的研究[D];山東大學(xué);2007年

7 趙宇;鑄造鎂合金遺傳性研究[D];吉林大學(xué);2007年

8 韓延峰;超聲制備Al-5Ti-1B中間合金及α-Al/異質(zhì)核心界面研究[D];上海交通大學(xué);2007年

9 謝衛(wèi)東;納米微粒埋植薄膜材料制備及應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2008年

10 李達人;W-Cu粉末熱擠壓致密工藝及塑性變形研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

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1 王東成;ZL114A合金組織與力學(xué)性能的綜合優(yōu)化[D];南昌航空大學(xué);2010年

2 靳君榮;低鈦鋁合金的偏析及微觀組織研究[D];鄭州大學(xué);2010年

3 劉瀟;Ti對耐熱導(dǎo)電鋁合金組織和性能影響的研究[D];鄭州大學(xué);2011年

4 高聰娟;熱歷史及Ti/C比對鋁熔體反應(yīng)合成TiC形貌特征的影響[D];山東大學(xué);2011年

5 房立紅;TiC體性質(zhì)、表面性質(zhì)以及Al/TiC界面性質(zhì)的第一原理研究[D];山東大學(xué);2011年

6 于秀平;激光燒結(jié)制備多孔鎳基合金及燒結(jié)性能研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

7 李盼;電渣重熔法原位制備鋁基復(fù)合材料的研究[D];上海交通大學(xué);2011年

8 張森;Al-Ti-B-C中間合金制備與細(xì)化性能研究[D];上海交通大學(xué);2012年

9 陳培紅;碳纖維增強鋁基泡沫材料的動力學(xué)基礎(chǔ)和制備工藝研究[D];東北大學(xué);2010年

10 石上流;粉末致密化法擠壓成型制備泡沫鋁的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2012年

【二級參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳亞軍;許慶彥;黃天佑;;鋁合金晶粒細(xì)化劑研究進展[J];材料導(dǎo)報;2006年12期

2 王政紅,陳派明;發(fā)泡法制備泡沫鋁[J];材料開發(fā)與應(yīng)用;1998年03期

3 羅洪杰,姚廣春,劉宜漢,張曉明;粉煤灰增黏制備泡沫鋁材料的研究[J];東北大學(xué)學(xué)報;2005年03期

4 楊東輝,何德坪,U差上

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