铝合金凝固行为的研究一直倍受关注。向熔体中添加细化剂是常用的铝合金铸态组织细化方法。有关细化剂对铝合金晶粒细化机理的研究已很深入，有关细化处理条件下铝合金凝固过程的模拟研究亦取得了一定的进展，但已有模型大多忽略了细化处理过程中异质核心粒子的动力学行为，因此尚不能反映实际情况。本文从实验和模拟两个方面，开展了Al-Ti-C中间合金细化处理条件下铝合金凝固组织形成过程研究。具体如下:　　实验研究了Al-Ti-C中间合金对工业纯铝及Al-Cu二元合金的细化效果，分析了中间合金添加量、细化过程中熔体保温时间对细化效果的影响。实验结果表明:随着中间合金添加量的增加，凝固组织的细化程度先提高，当添加量高于某一值后，细化效果不再随着中间合金添加量的增加而提高;随着细化剂加入后熔体保温时间的延长，凝固组织的晶粒平均尺寸有增大趋势，这是熔体中TiC粒子溶解与粗化的结果。　　建立了细化条件下铝合金凝固过程组织演变的综合模型，模型包括以下部分:铝合金熔体中TiC粒子溶解、粗化及沉淀析出的模型，铝合金凝固前期(α-Al晶粒形核阶段)组织形成过程的群体动力学模型，铝合金凝固后期（α-Al晶粒生长阶段）组织演变过程的元胞自动机模型。应用所建模型，模拟了Al-Ti-C细化铝合金凝固组织的形成过程，模拟结果与实验结果相符，表明所建模型能够有效地模拟细化处理铝合金凝固组织演变过程。　　模拟分析了熔体中TiC粒子的动力学行为及其影响因素。结果表明，中间合金的添加量、熔体保温温度与保温时间、熔体冷却速率均影响熔体内TiC粒子的尺寸分布、数量密度和铝合金晶粒的细化效果，为了优化设计细化工艺，必需深入研究铝合金熔体中TiC粒子的动力学行为。提出了新型原位细化方法，研究表明，通过合理地选择细化剂添加量、细化过程工艺参数，可以有效控制冷却至α-Al析出温度附近时熔体内原位析出TiC粒子的尺寸及其分布，从而，大幅度提高α-Al晶粒的细化效果。