文章标题:Al-Ti-B 细化剂对铸造Al-Cu-Mn-Mg 合金晶粒尺寸和热裂倾向性的影响
文章作者:杨海燕1,郝启堂1,张 晗1,吕亚东1,余文涛2
关 键 字:Al-Ti-B 细化剂;Al-Cu-Mn-Mg 合金;晶粒尺寸;微观组织;热裂倾向性
文章摘要:
Al-Cu-Mn-Mg 合金因其优异的综合性能,被广泛应用于航空航天和轨道交通等领域。 然而,该合金在铸造
过程中容易出现热裂缺陷,严重影响铸件的质量和可靠性。 因此,提高合金的晶粒细化效果,对于改善合金的铸造性能
具有重要意义。Al-Ti-B细化剂是铝合金铸造中最常用的晶粒细化剂,但不同Ti/B质量比的Al-Ti-B细化剂对晶粒细化
效果及热裂机制尚未系统研究。 采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和CRC(constrainedrod
cast)金属型约束热裂棒模具等,分析了不同Ti/B质量比的Al-Ti-B细化剂对铸造 Al-Cu-Mn-Mg合金微观组织和热裂
倾向性的影响。 实验结果表明,4种Ti/B比的Al-Ti-B细化剂中Al3
Ti和TiB2相的含量存在显著差异。 在B含量均为
0.3%(质量分数)的条件下,添加 Al-3Ti-1B、Al-4Ti-1B、Al-5Ti-1B 和 Al-5Ti-2B 的 Al-5Cu-0.7Mn-0.55Mg 合金的平均晶
粒尺寸分别为162.07、113.73、107.81 和 88.00 μm,对应的热裂纹倾向性指数依次为 112、136、96 和 24。微观机制分析表
明,TiB2 相的含量对晶粒细化效果和热裂倾向性具有显著影响。 特别是Al-5Ti-2B细化剂,在晶粒细化的同时,显著降
低了合金的热裂倾向性,展现出优异的性能。