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铝钛硼晶粒细化机理 ／汤皓元等 ·133 · 铝钛硼 晶粒细化机理 汤皓元 ，陈 越 ，杨 铜，方树铭，徐 涛，张 苏 (昆明冶金研究院，昆明 65003]) 摘要 从铝钛硼中间合金入手，分析 了铝钛硼 中主要的金属化合物是三铝化钛和二硼化钛，这两种金属化合 物在铝及铝合金 晶粒细化 中起到主导作用 。分析 了 目前晶粒细化剂细化机理主要观点，即硼化物理论、相 图 包晶理 论、包晶壳理论、超形核理论、二重形核理论等，同时阐述了铝钛硼晶粒细化机理的最新研究成果。 关键词 铝钛硼 二硼化钛 铝化钛 形核 中图分类号：TG292 文献标识码：A Al—Ti—B GrainRefinementM echanism TANG Haoyuan，CHEN Yue，YANG Gang，FANG Shuming，XU Tao，ZHANG Su (KunmingMetallurgicalResearchInstitute，Kunming650031) lAbstract Thisarticlestartsfrom theA 卜TiB masteralloys．Themainmetalcompoundsin theA1TiB iS TiAlandTiB ．Bothmetalcompoundsplaya1eadingroleinthealuminum andaluminum grainrefinement．Fhemain pointsofgrainrefinerrefinementmechanism，includingBoridetheory，phasediagram／packagecrystaltheory，package crystalshelltheory，supernucleationtheoryanddoublenucleationtheoryareanalyzed．Moreover，thelatestresearch resultofAlTi—Bgrainrefinementmechanism areexpounded． Keywords Al—Ti—B，Ti ，TiAl¨ nucleation 随着社会的发展，铝及铝合金的需求量不断攀升 ，并且 只有(001)晶面面向熔体 ，因此熔解慢，完全熔解所州的时间 铝的高端产品需求量也不断增加 。铝及铝合金生产厂家迫 也长。而块状 铝化钛是由三维生长等轴 晶体，多面面向熔 切需要改善其加TT艺、提高成材率及节约原材料和能源 ， 体 ，因此熔解快，完全熔解所用的时间也短 ， 此晶粒细化作 铝钛硼丝晶粒细化剂应运而生 ，广泛应用于铝及铝合金生产 用时间短 。为了解决块状j铝化钛品粒细化作用时间短 的 中。为了改善铝钛硼合金的品粒细化性能，世界各国学者就 问题 ，一般将含这种形态的合金做成杆线状 ，在铝液流槽 人『】 其细化机理进行了大量的研究 ，普遍认为 Al—TiB合金 的晶 动态 (在线)加入 ，细化作用时间为 3()～60s。花瓣状i钒化 粒细化作用主要是合金中金属化合物在熔体冷却过程 中的 钛的熔解和细化效果介于片状与块状之间。而生产中使川 行为来实现的，合金中金属化合物的种类 、形态、尺寸及分布 的Al—Ti—B合金，通常含有 3种形态的三铝化钛，只是 3种形 对细化机理研究极为重要 。由于从熔体的结 晶过程直接获 态的三铝化钛所 占的比例不 同。当Al—Ti—B合金进入熔体 取数据相当困难 ，而且影响金属结晶过程 的因素又非常复 后 ，块状三铝化钛 比花瓣状和片状三铝化钛熔解快 ，块状 的 杂 ，凶此关于 Al—Ti—B合金的细化机理众说纷纭 ，没有形成统 铝化钛迅速熔解而起形核作用。其他两种形态的 销化 一 的观点和理论