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添加中间合金细化剂是铝及铝合金加工工业一种非常普及的炉内、炉外细化手段,其中尤其以Al-Ti-B中间合金的用途最为广泛,但是该技术仍存在TiB<,2>粒子较粗大、长效性差等缺点,影响了高性能铝合金制品的质量.为寻找一种能稳定、有效控制TiAl<,3>、TiB<,2>中间相粒子形态、尺寸和分布的Al-Ti-B中间合金的方法,本文第一部分内容开展了针对高效铝钛硼中间合金细化剂制备工艺的研究,研究发现:1)进口Al-Ti-B中间合金中的TiAl<,3>相为尺寸细小的团块状、粒子分布均匀;而国产Al-Ti-B中间合金中TiB<,2>粒子相互之间结合紧密,呈鱼卵状聚集分布,因此有效的形核核心比较少;国产Al-Ti-B中间合金中Fe、Si等的杂质元素含量都偏高,这些都会在一定程度上影响细化效果.2)采用等径角挤压方法可以使材料内部发生剧烈的塑性变形,使铸态Al-Ti-B合金中的TiAl<,3>相断开,并使团簇状TiB<,2>粒子分散,从而使形核核心数量增多,提高了中间合金的细化效果,但是该工艺的缺点是要求有特殊的挤压设备和模具、生产效率低.3)采用氟盐与稀土熔剂的混合熔盐反应工艺制备了细化效果优于普通Al-Ti-B中间合金的Al-Ti-B-Re中间合金,实验证实:稀土熔剂的加入有细化TiAl<,3>中间相、减弱TiB<,2>粒子聚集成团的倾向的作用,添加约1wt.﹪的富La碳酸稀土熔剂可消除尺寸大的TiAl<,3>长针状相,并控制团抉状TiAl<,3>的粒径在30μm以下;并使TiB<,2>粒子分散性更好.4)采用快速凝固方法细化和分散中间相粒子,可提高化学成分均匀度和中间相粒子弥散度,使有效形核核心数大幅增加,从而获得对铝合金的更佳细化效果.采用旋转水纺绩和单辊甩带两种快速凝固技术得到的Al-Ti-B细化剂对纯铝均有显著细化效果,比较而言,旋转水纺绩法是一种更具备工业应用前景的Al-Ti-B线材制备工艺.5)在混合熔盐反应法制备Al-Ti-B中间合金过程中对合金液施加高能超声处理,实验证实:高能超声波处理后,Al-Ti-B中间合金凝固组织中细小块状或杆状TiAl<,3>相数量明显增多,细长杆状的TiAl<,3>相几乎消失;在超声波的声空化和声流效应协同作用下,Al-Ti-B合金中的TiB<,2>粒子在形成初期就能均匀地分散到铝基体中;在凝固过程中,大部分TiB<,2>粒子较为分散地分布在α-Al晶界上.本文第二部分内容采用旋转水纺绩法制备直径0.1-1mm的Al-1wt.﹪Si合金微细线材,目的是替代传统工艺,消除合金中元素偏析、晶粒粗大等组织缺陷,提高材料强度、组织均匀性和拉丝性能,为制造25μm以下的键合线提供优质材料.对不同条件下得到线材的微观组织进行了观察和比较,探讨了各种工艺参数对线材质量包括连续性、组织均匀性的影响,对旋转水纺绩实验装置进行了优化设计.实验结果表明,制备线材微观组织中主要为细小的α-Al等轴晶;当喷嘴尺寸从1mm改变到0.5mm后,其中等轴晶尺寸从5-15μm减小到1-4μm,组织内未发现大的初晶Si颗粒.通过理论分析和实验验证确定了较优的工艺参数范围:氩气压力约0.4MPa;旋转鼓转速合理范围400-500转/分;冷却水层厚度应大于30mm;合金液安全飞行距离为20-25mm,最适宜的合金液入射角为:35-45°.