鋁鈦硼中間合金發(fā)展歷程

時(shí)間：2017-01-20作者：秦皇島峰越科技有限公司瀏覽：31

細(xì)化晶粒的方法雖然很多，但添加生核劑簡(jiǎn)便易行，是目前國(guó)內(nèi)外較常用的方法。20世紀(jì)30年代末，人們發(fā)現(xiàn)向鋁熔體重單獨(dú)添加Ti可細(xì)化晶粒，并用于生產(chǎn)，現(xiàn)在仍然在一些場(chǎng)合下使用。Ti是通過包晶反應(yīng)使鋁晶粒細(xì)化的，當(dāng)鋁熔體重含有約0.15%的鈦時(shí)，在665攝氏度時(shí)發(fā)生包晶反應(yīng)[1]，其中，TiAl3顆粒起非均質(zhì)生核襯底作用，單一加Ti時(shí)熔體重的Ti含量為0.1%以上才能達(dá)到明顯的細(xì)化效果。這意味著每噸鋁合金中至少需要加入1KG的Ti。如此高的加入量不僅提高了鋁材加工的成本，而且在一些把Ti作為限定元素的場(chǎng)合，會(huì)帶來化學(xué)成分的污染。
20世紀(jì)50年代，英國(guó)科學(xué)家Cibula(A.C）**發(fā)現(xiàn)，在加入Ti的同時(shí)再加入少量的C或者B元素可顯著提高細(xì)化效果，并提出了碳化物-硼化物理論[2].這引起世界各個(gè)國(guó)家爭(zhēng)相言之含Ti和B以及和C的晶粒細(xì)化劑[3].
Ti、B元素較早是以K2TiF6和KBF4(氟鹽）的形式向鋁溶體中添加的，后來發(fā)展為Ti粉，KBF4和緩沖劑混合并壓制成的鈦硼片劑。20世紀(jì)80年代中期，我國(guó)鋁加工業(yè)發(fā)展迅速，國(guó)產(chǎn)鋁鈦硼細(xì)化劑迅速得到推廣，促進(jìn)了鋁制品質(zhì)量的改善，其主要優(yōu)點(diǎn)是細(xì)化效果好、添加量少及價(jià)格低廉。但該細(xì)化劑的缺點(diǎn)也十分**，主要表現(xiàn)在1、不能實(shí)現(xiàn)爐外連續(xù)添加2、由于細(xì)化效果隨保溫時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸衰退導(dǎo)致產(chǎn)品的晶粒度不穩(wěn)定3、釋放出有害的氟化物氣體，污染環(huán)境，尤其對(duì)爐膛的侵蝕嚴(yán)重，并引起鋁制品夾渣等缺陷。因此，這種鋁鈦硼細(xì)化劑在國(guó)內(nèi)外逐步被Al-Ti-B中間合金所取代。
在1957-1965年間，英國(guó)和瑞士先后申請(qǐng)了生產(chǎn)Al-Ti-B中間合金的技術(shù)**。實(shí)踐證明，它是一種優(yōu)良的鋁及鋁合金的晶粒細(xì)化用中間合金。
Al-Ti-B中間合金較早是以錠狀形式在爐內(nèi)加入的，加入后充分?jǐn)嚢?，使?xì)化劑在熔體重均勻分布。雖然它比鹽類細(xì)化劑優(yōu)越得多，但是仍存在化合物粗大和成分偏析的問題。另外，當(dāng)中間合金細(xì)化劑一錠狀形式加入到鋁熔體中后，易造成TiB2和TiAl3粒子分布不均勻和沉淀等。1969年，瑞典人**提出了以線材形式連續(xù)加入中間合金細(xì)化劑的新方法。在20世紀(jì)70年代中期以線材形式加入細(xì)化劑的方法在工業(yè)中得到實(shí)際應(yīng)用，它是將線裝細(xì)化劑通過**送線機(jī)構(gòu)加入靜置爐與鑄造機(jī)質(zhì)檢的溜槽中，較適合于連鑄生產(chǎn)，而且把爐內(nèi)細(xì)化處理轉(zhuǎn)移到爐外細(xì)化處理。以這種方式加入細(xì)化劑時(shí)，細(xì)化響應(yīng)時(shí)間段，即加入細(xì)化劑后達(dá)到較佳細(xì)化效果的時(shí)間短。這種聯(lián)系細(xì)化方法同爐內(nèi)細(xì)化方法相比具有細(xì)化效果好,Ti和B利用率高和細(xì)化效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，并避免了TiB2粒子的團(tuán)聚和沉淀。目前，越來越廣泛采用的方法是通過自動(dòng)給料機(jī)在爐前將Al-Ti-B中間合金線連續(xù)加入到熔煉爐與連鑄機(jī)之間的流槽中。線狀鋁鈦硼中間合金的使用量所占比例呈逐年遞增趨勢(shì)。
生產(chǎn)鋁鈦硼Al-Ti-B中間合金的方法很多，但是生產(chǎn)技術(shù)較成熟的仍是氟鹽鋁熱還原法。線材加工效率較高的是連續(xù)鑄軋法，即連續(xù)鑄成線坯，接著在線材軋機(jī)上軋制成線材并繞制成卷。用這種方法生產(chǎn)的AL-Ti-B中間合金，其勞動(dòng)生產(chǎn)率高、產(chǎn)品質(zhì)量比較穩(wěn)定。
1980年以前，英國(guó)LSM（LondonScandinavian & Metallurgical Co.,Ltd）、荷蘭的KBM（Kawecki-BillitonMetalindustrie B.V.）和美國(guó)的KBA（KBAlloys，Inc.）等幾家國(guó)外公司掌握了Al-Ti-B中間合金的生產(chǎn)技術(shù)，并以高價(jià)出售該產(chǎn)品。當(dāng)時(shí)我國(guó)引進(jìn)了多條鋁加工生產(chǎn)線，特別是鋁板、帶、箔加工生產(chǎn)線，都是使用進(jìn)口的絲狀A(yù)l-Ti-B鋁鈦硼中間合金，這種受制于人的尷尬局面持續(xù)了十多年。1990年前后，國(guó)內(nèi)多家高校和鋁合金加工企業(yè)開始了鋁鈦硼中間合金的生產(chǎn)及應(yīng)用方面的廣泛延后，**了積極成效。2000年開始，國(guó)產(chǎn)鋁鈦硼中間合金絲產(chǎn)品不僅改變了依靠進(jìn)口的尷尬局面，而且大批量出口。
Al-Ti-B中間合金按照Ti/B值可分為5/1,5/0.6，5/0.2,3/1等多種排號(hào)，但是目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)和使用的主要有Al-5Ti-1B/AL-3Ti-1B和AL-5Ti-0.2B三種。目前就市場(chǎng)使用量而言，Al-5Ti-1B占60%以上。


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• 詞條

  詞條說明

• 鋁鈦碳的用途

  鋁鈦碳的用途 鋁鈦碳做為新型的環(huán)保晶粒細(xì)化劑，主要用于雙零箔坯料，易拉罐用板材，需要控制B硼含量的鋁合金及其他需求的產(chǎn)品

• 鋁鈦硼中間合金發(fā)展歷程

  細(xì)化晶粒的方法雖然很多，但添加生核劑簡(jiǎn)便易行，是目前國(guó)內(nèi)外較常用的方法。20世紀(jì)30年代末，人們發(fā)現(xiàn)向鋁熔體重單獨(dú)添加Ti可細(xì)化晶粒，并用于生產(chǎn)，現(xiàn)在仍然在一些場(chǎng)合下使用。Ti是通過包晶反應(yīng)使鋁晶粒細(xì)化的，當(dāng)鋁熔體重含有約0.15%的鈦時(shí)，在665攝氏度時(shí)發(fā)生包晶反應(yīng)[1]，其中，TiAl3顆粒起非均質(zhì)生核襯底作用，單一加Ti時(shí)熔體重的Ti含量為0.1%以上才能達(dá)到明顯的細(xì)化效果。這意味著每噸鋁合

• 鋁鈦碳的顯微組織要求

  鋁鈦碳的顯微組織要求 任1cm2縱切面中，TiC質(zhì)點(diǎn)平均尺寸＜2μm，分布大致均勻彌散， 任1cm2縱切面中，TiAl3成桿狀或者塊狀，分布大致均勻質(zhì)點(diǎn)平均尺寸＜60μm，單個(gè)質(zhì)點(diǎn)較大尺寸＜200μm 固體夾渣：任1cm2縱切面中，Al2O3及鹽類附著物長(zhǎng)度總和＜1000μm。不允許存在任何形式的硼化物及未溶解的固體夾渣

• 一級(jí)鋁鈦硼絲的顯微組織及用途

  一級(jí)鋁鈦硼絲顯微組織要求： 任1cm2縱切面中，質(zhì)點(diǎn)平均尺寸＜2μm，分布大致均勻彌散，允許有尺寸小于25μm的TiB2疏松團(tuán)塊，較多不**過三個(gè) 任1cm2縱切面中，TiAl3成桿狀或者塊狀，分布大致均勻質(zhì)點(diǎn)平均尺寸＜30μm，單個(gè)質(zhì)點(diǎn)較大尺寸＜150μm 固體夾渣：任1cm2縱切面中，Al2O3及鹽類附著物長(zhǎng)度總和＜1000μm。不允許存在任何形式的硼化物及未溶解的固體夾渣 用途：雙零箔及CTP