原位自生TiB2對過共晶鋁硅合金中初晶硅相的細化研究.pdf

1、在過共晶鋁硅合金中，由于Si元素的大量存在，合金的密度小，熱膨脹系數(shù)低，可獲得優(yōu)良的耐磨性等性能。常規(guī)條件下，過共晶鋁硅合金中存在著粗大的初晶硅相，嚴重割裂了合金基體，降低了合金的耐磨性能和切削加工性能，嚴重制約了合金的應(yīng)用。本文采用原位自生方法在過共晶鋁硅合金中合成TiB2顆粒相，研究了TiB2顆粒對過共晶鋁硅合金中的初晶硅相形態(tài)和尺寸的影響。
　　采用Al-Ti中間合金、Al-B中間合金的中間合金法在鋁硅合金熔體中原位自生Ti

2、B2顆粒，TiB2顆粒相對過共晶鋁硅合金中初晶硅相有細化作用。超高溫（1000℃以上）和低溫（780℃）下直接原位自生TiB2的含量為1.3-1.5wt.％范圍內(nèi)時，Al-20wt.%Si合金中初晶硅相平均尺寸約為50μm；采用K2TiF6、KBF4的混合氟鹽法直接原位自生TiB2顆粒，高溫（850℃）和低溫（780℃）直接原位自生的TiB2的含量為1.3-1.5wt.%范圍內(nèi)時，Al-20wt.%Si合金中初晶硅相平均尺寸約為50μm

3、。
　　采用混合氟鹽法原位自生TiB2含量為12wt.%的鋁硅合金，制備TiB2含量為1.0-3.0wt.%的Al-20wt.%Si合金，合金中初晶硅相平均尺寸細化為30μm左右。
　　研究表明，TiB2顆粒相在過共晶鋁硅合金中是穩(wěn)定相，可以充當(dāng)初晶硅相的形核基底，對初晶硅有細化作用。由于TiB2為穩(wěn)定相，不與合金中的其他元素發(fā)生交互作用，不影響其他元素對合金中的共晶硅進行變質(zhì)。試驗表明，采用混合氟鹽法原位自生高體積分數(shù)為1

4、2wt.%的TiB2，其稀釋后的TiB2對過共晶鋁硅合金中初晶硅相細化，同時，采用Sr對過共晶鋁硅合金中共晶硅相細化，使過共晶鋁硅合金中的初晶硅相和共晶硅相共同達到復(fù)合變質(zhì)效果。其中，TiB2為1.0-3.0wt.%范圍內(nèi)時，Al-20wt.%Si合金中初晶硅相平均尺寸約為20μm，共晶硅相細化為細小顆粒。
　　研究表明，在Al-20wt.%Si-TiB2合金中添加其他合金元素Mn、Cu、Mg、Fe，對TiB2細化合金中初晶硅相無