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铝合金凭借其优良的使用特性已得到广泛的应用,为使其适用于不同的环境研究人员不断地对其性能进行改善。本研究是在前人研究的基础上,将TiC、TiB2纳米粉体添加到Al-1 1.2%Cu熔液中,分析TiC、TiB2纳米粉体对Al-11.2%Cu凝固组织的影响。在此基础上,利用ProCAST软件的CAFE模型模拟添加TiC、TiB2纳米粉体的Al-11.2%Cu凝固组织及不同外界条件下的Al-11.2%Cu凝固组织,分析讨论TiC、TiB2纳米粉体对Al-11.2%Cu凝固组织的影响机理。首先,利用ProCAST软件模拟研究Al-1 1.2%Cu合金中添加TiC、TiB2纳米粉体的凝固过程,并结合试验结果确定形核参数,计算不同粒径的TiC、TiB2纳米粉体作为异质形核核心在Al-11.2%Cu中的吸收率。结果表明:粒径在0.01～1μm时,吸收率随TiC、TiB2纳米粉体粒径的增大而减小。因此,选择粒径较小的TiC、TiB2纳米粉体作为Al-11.2%Cu异质形核的核心。其次,利用ProCAST软件模拟分别添加TiC、TiB2纳米粉体质量分数为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%时的Al-11.2%Cu合金凝固组织。结果表明:随TiC、TiB2纳米粉体加入量的增加,凝固组织得到不同程度的细化,但细化后平均晶粒半径均属于同一尺寸级别,且细化程度变弱。当TiC、TiB2纳米粉体加入量各为0.1%时细化效果较明显,且经济性最好。然后,通过改变过冷度、浇注温度、铸模温度三个条件设计正交模拟方案,利用ProCAST软件模拟不同方案下对应的Al-11.2%Cu凝固组织。研究表明:添加TiC纳米粉体后最佳工艺组合为过冷度5℃、铸模温度110℃、浇注温度760℃;添加TiB2纳米粉体后最佳工艺组合为过冷度5℃、铸模温度110℃、浇注温度800℃。最后,讨论分析得出:本研究所使用的TiC、TiB2纳米粉体表面活性较大,在Al-11.2%Cu熔液中的润湿性能好,可较稳定的存在于Al-11.2%Cu熔液中;在Al-11.2%Cu合金中,TiC、TiB2纳米粉体通常以异质形核核心和纳米级冷铁的形式存在。