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目 录
第一章 绪论 1
1.1 铝合金晶粒细化剂的意义. 1
1.2 主要的铝合金晶粒细化剂. 1
1.3 铝合金晶粒细化剂Al-Ti-C 中间合金变形后组织特征 1
1.4 课题的提出意义. 2
1.5 课题研究内容. 2
第二章 试验方案和研究方法 3
2.1 试验材料. 3
2.2 试验设备与仪器. 3
2.3 技术路线. 4
2.4 实验过程. 5
2.4.1 样品制备过程。. 5
2.4.2 轧制过程. 5
2.4.3 微观组织观察. 5
2.4.4 细化实验. 5
第三章 实验结果分析 7
3.1.1 以往研究对比. 7
3.1.2 微观组织图像分析. 7
3.1.3 关于 Al-Ti-C 中间合金的微观组织上的变化总结 13
3.2 变形量对 Al-Ti-C 中间合金晶粒细化能力的影响 14
3.3 Al-Ti-C中间合金微观组织和细化效果的分析17
3.3.1 对中间合金微观组织分析. 17
3.3.2 对细化效果的分析. 17
3.3.3 对 Al-Ti-C 中间合金细化效果影响因素的总结分析 17
3.3.4 对于 Al-Ti-C 中间合金细化机理讨论 17
第四章 结论 19
致谢 20
第一章 绪论
1.1 铝合金晶粒细化剂的意义
在工业中，铝合金有着广泛的应用及广阔的发展空间，且在现代工业中有着无法
比拟的地位。提高铝合金的性能使之能满足人们的使用要求已经迫不及待。目前强化
铝合金的方式主要有：细晶强化，固溶强化，沉淀强化，加工硬化和第二相粒子强化
等[15]。在这几种方式中，而唯一能够同时提高合金强度和塑韧性的有效方法是组织
强化。然而，为了达到组织强化的目的，在铝合金的初始熔铸阶段加入高性能的晶粒
细化剂（中间合金）是最简捷而又有效的方法。熔铸是铝合金加工成型的第一道工序，
在初始熔融阶段加入铝合金晶粒细化剂，也是熔体铝处理技术的重要组成部分。熔铸
出组织细小分布均匀的等轴晶组织是提高铝合金性能的关键所在。因此研究铝合金晶
粒细化剂十分必要，有着广阔地发展前景。
1.2 主要的铝合金晶粒细化剂
目前在现代工业应用中，铝合金晶粒细化剂主要有 Ai-Ti-C，Al-Ti-B 等。相比于
早期的工业中使用的盐类细化剂，细化效果有了很大提高，而且具有相对稳定的晶粒
细化效果。但为了满足人们日益增长的工业中对铝合金的要求，其晶粒细化效果任然
不是很理想。而且，在其抗衰退性上不是很好。Al-Ti-C，Al-Ti-B,Al-Ti-C-B 这几种主
要被应用于铝合金的经理细化剂的细化机理还没有很权威的说法。目前 Al-Ti-C 中间
合金因具有一系列优点而被广泛的研究，因此被认为是一种较有发展前景的晶粒细化
剂。
1.3 铝合金晶粒细化剂Al-Ti-C中间合金变形后组织特征
之前研究 Al-Ti-C 中间合金变形后组织的特点，分别采用单向挤压粉碎、变形、
研磨等方法在室温下对其进行变形处理,本次试验是将 Al-Ti-C 中间合金室温下轧制，
然后再SEM观察其变形前后的微观组织，并对变形后的样品进行相应的退火热处理，
探索热处理保温时间对中间合金微观组织中粒子及其晶粒细化能力的影响；用高倍视
频金相显微镜拍照并测量晶粒细化程度并比较细化效果，研究变形量对其细化行为的
影响。TiC 在铝熔体中能否稳定存在并保持适当的形态大小，直接影响到中间合金细
化性能好坏[5] 。 早期， Banerji， 冯庆玲对 Al-Ti-C 中间合金反应体系的研究表明，保
温时间是影响Al-Ti-C 中间合金细化效果的重要因素。在 1000℃下，石墨颗粒会先与
Al-Ti 二元熔体中的 Ti 元素反应生成 TiC 粒子；TiC 粒子是 Al-Ti-C 中间合金中有