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摘 要：研究了AlTiC晶粒细化剂的加入对Al-Mg2Si合金的组织与性能的影响。结果表明：经过加入AlTiC细化剂后，合金中的初晶Mg2Si显微组织发生明显变化，尺寸减小，形貌相对圆滑。在AlTiC细化剂加入量为0.6%时，初晶Mg2Si相细化效果相对最明显。
关键词：AlTiC晶粒细化剂；Al-Mg2Si合金；显微组织
随着工业技术的快速发展，全球面临着环境污染和资源枯竭的巨大问题，因此，对新型材料的开发与研究受到材料工作者的广泛关注。金属间化合物Mg2Si具有极低的密度、高比强度、耐高温的优异性能，有希望满足汽车工业及航空航天对中高温轻质材料的需求。金属间化合物Mg2Si也是Mg、Si二元合金中唯一稳定的金属间相（ω（Si）=367%）。但是Mg2Si同其他金属间化合物一样，具有很严重的室温脆性。AlTiC晶粒细化剂对铝合金铸态组织具有一定的细化效果，提高了力学性能。本文研究了AlTiC晶粒细化剂对Al-30%Mg2Si中初晶Mg2Si相尺寸和形貌的影响，探讨作用机理。
一、实验条件与过程
1.实验材料
实验原材料选用纯度为99.92%镁锭，99.70%的铝锭，铝硅中间合金（Al-26Si），AlTiC晶粒细化剂。
2.试验过程
以工业纯Al、Mg锭，Al-Si中间合金为原料，按一定比例配制，在高温箱式电阻炉石墨坩埚中熔炼制备Al-30%Mg2Si合金。覆盖剂为纯度为99%的NaCl、KCl的混合物（按一定比例配制）；用C2Cl6精练、除气、扒渣后浇入经预热的金属铸型内，制得合金试样。试样经0.5%HF水溶液浸蚀后，进行组织分析；利用4X-1型金相显微镜、IAS-4图像分析仪进行显微组织观察与图像采集。
二、试验结果与讨论
1.AlTiC晶粒细化剂对Al-Mg2Si合金组织的影响
图1（a）是Al-30%Mg2Si合金的铸态组织，图中初晶Mg2Si为形貌粗大，带有棱角，黑色块状。图1（b）当AlTiC晶粒细化剂加入量为0.6%时，初晶Mg2Si相尺寸继续减小，分布相对均匀。
2.AlTiC晶粒细化剂对Al-Mg2Si合金组织的机理
关于AlTiC晶粒细化剂的细化机理，目前没有明确的说法。文献[4]指明：TiC相质点团是α-Al有效异质结晶核心，而不是单个的TiC相质点。笔者赞同文献[4]的观点，即TiC相质点团起到异质结晶核心的作用效果。C元素分布叫集中的区域，长大的晶粒中不含铝元素。笔者认为在加入AlTiC晶粒细化剂后Al-30%Mg2Si合金中，TiC对Mg2Si晶粒起到形核的作用，促使初晶Mg2Si相细化。
三、结论
（1）加入AlTiC细化剂后，Al-30%Mg2Si合金中的初晶Mg2Si相得到细化。当AlTiC的加入量为0.6%时，初晶Mg2Si相细化效果相对最明显，晶粒尺寸相对最小，形貌相对较圆滑，分布较均匀。
（2）在Al-30%Mg2Si合金中加入AlTiC细化剂，TiC相质点团起到异质结晶核心的作用，使初晶Mg2Si相晶粒得到细化。
参考文献：
[1]熊伟秦，晓英，王莉，金属间化合物Mg2Si的研究进展，材料导报2005年6月第19卷第6期4-7
[2]崔忠圻，刘北兴.金属学与热处理原理[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2004.
[3]文东辉，杨孟刚，张虎，张玉良，AlTiC晶粒细化剂对6063铝合金铸态组织性能的影响[J]. 轻合金加工技术。2007，35（2）：14-16
[4]姜文辉，韩行霖.AlTiC中间合金晶粒细化剂的合成及其晶粒细化作用[J].中国有色金属学报，1998，8（2）：268
作者简介：
姚博（1985～），男，籍贯辽宁省抚顺市人，全日制硕士研究生学历，材料加工工程专业。
关键词：AlTiC晶粒细化剂；Al-Mg2Si合金；显微组织
随着工业技术的快速发展，全球面临着环境污染和资源枯竭的巨大问题，因此，对新型材料的开发与研究受到材料工作者的广泛关注。金属间化合物Mg2Si具有极低的密度、高比强度、耐高温的优异性能，有希望满足汽车工业及航空航天对中高温轻质材料的需求。金属间化合物Mg2Si也是Mg、Si二元合金中唯一稳定的金属间相（ω（Si）=367%）。但是Mg2Si同其他金属间化合物一样，具有很严重的室温脆性。AlTiC晶粒细化剂对铝合金铸态组织具有一定的细化效果，提高了力学性能。本文研究了AlTiC晶粒细化剂对Al-30%Mg2Si中初晶Mg2Si相尺寸和形貌的影响，探讨作用机理。
一、实验条件与过程
1.实验材料
实验原材料选用纯度为99.92%镁锭，99.70%的铝锭，铝硅中间合金（Al-26Si），AlTiC晶粒细化剂。
2.试验过程
以工业纯Al、Mg锭，Al-Si中间合金为原料，按一定比例配制，在高温箱式电阻炉石墨坩埚中熔炼制备Al-30%Mg2Si合金。覆盖剂为纯度为99%的NaCl、KCl的混合物（按一定比例配制）；用C2Cl6精练、除气、扒渣后浇入经预热的金属铸型内，制得合金试样。试样经0.5%HF水溶液浸蚀后，进行组织分析；利用4X-1型金相显微镜、IAS-4图像分析仪进行显微组织观察与图像采集。
二、试验结果与讨论
1.AlTiC晶粒细化剂对Al-Mg2Si合金组织的影响
图1（a）是Al-30%Mg2Si合金的铸态组织，图中初晶Mg2Si为形貌粗大，带有棱角，黑色块状。图1（b）当AlTiC晶粒细化剂加入量为0.6%时，初晶Mg2Si相尺寸继续减小，分布相对均匀。
2.AlTiC晶粒细化剂对Al-Mg2Si合金组织的机理
关于AlTiC晶粒细化剂的细化机理，目前没有明确的说法。文献[4]指明：TiC相质点团是α-Al有效异质结晶核心，而不是单个的TiC相质点。笔者赞同文献[4]的观点，即TiC相质点团起到异质结晶核心的作用效果。C元素分布叫集中的区域，长大的晶粒中不含铝元素。笔者认为在加入AlTiC晶粒细化剂后Al-30%Mg2Si合金中，TiC对Mg2Si晶粒起到形核的作用，促使初晶Mg2Si相细化。
三、结论
（1）加入AlTiC细化剂后，Al-30%Mg2Si合金中的初晶Mg2Si相得到细化。当AlTiC的加入量为0.6%时，初晶Mg2Si相细化效果相对最明显，晶粒尺寸相对最小，形貌相对较圆滑，分布较均匀。
（2）在Al-30%Mg2Si合金中加入AlTiC细化剂，TiC相质点团起到异质结晶核心的作用，使初晶Mg2Si相晶粒得到细化。
参考文献：
[1]熊伟秦，晓英，王莉，金属间化合物Mg2Si的研究进展，材料导报2005年6月第19卷第6期4-7
[2]崔忠圻，刘北兴.金属学与热处理原理[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2004.
[3]文东辉，杨孟刚，张虎，张玉良，AlTiC晶粒细化剂对6063铝合金铸态组织性能的影响[J]. 轻合金加工技术。2007，35（2）：14-16
[4]姜文辉，韩行霖.AlTiC中间合金晶粒细化剂的合成及其晶粒细化作用[J].中国有色金属学报，1998，8（2）：268
作者简介：
姚博（1985～），男，籍贯辽宁省抚顺市人，全日制硕士研究生学历，材料加工工程专业。