关键词：机械合金化;;纳米(NbTi)C;;工业纯铝;;A356铝合金;;细晶强化
摘 要：通过中间合金和第二相颗粒变质处理是细化铝合金凝固组织最主要的手段。TiC和NbC被认为有一定细化变质作用,但如何调控碳化物的结构并能使其均匀分散到铝液中,仍需要进一步深入研究。本文主要采用机械合金化方法,制备了一种新型的纳米(NbTi)C/Al复合粉末,通过Nb、Ti配比及Al复合,调控(NbTi)C的结构和分散性,以期达到改善铝合金铸态组织的细化以及力学性能目的。在此基础上,评价了该粉末细化剂的细化能力并对其细化机理进行了研究。利用机械合金化的方法成功制备出纳米(NbTi)C复合粉末及(NbTi)C/Al复合粉末。Al粉作为载体对(NbTi)C颗粒进行包覆,可以改善碳化物的团聚状态和润湿性;同时Al粉的加入,加速碳化物的合成,最终制备了(NbTi)C颗粒的平均粒径为100 nm的(NbTi)C/Al复合粉末。采用1060铝合金浇注试验,对(NbTi)C/Al复合粉末的凝固组织细化作用进行了评价,结果表明:添加(NbTi)C/Al粉末使1060铸锭的晶粒尺寸减小,等轴晶区面积分布增大。(NbTi)C/Al复合粉末对1060的力学性能有一定的改善效果,硬度与抗拉强度略有增加,延伸率基本持平。(NbTi)C/Al复合粉末的变质作用不如商业Al-Ti-B中间合金,其原因是试验过程中,粉末存在的烧损和与铝液润湿性差等外加困难。采用A356铝合金的浇注试验结果发现,(NbTi)C/Al复合粉末对A356铝合金组织细化能力与Al-Ti-B中间合金相当,其中Ti:Nb=1:1的(NbTi)C/Al细化效果最佳,α-Al二次枝晶尺寸为31μm。抗拉强度与Al-Ti-B中间合金持平,延伸率显著提高,添加0.15%Al-Ti-Nb-C重熔后的样品具有最优的延伸率。复合粉末具有可循环使用性,重熔之后细化效果并没有衰退。
内 容：原文可通过湖北省科技信息共享服务平台（http://www.hbstl.org.cn)获取