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细化、变质剂AlTiCSr中间合金的制备及效果研究
作者：李宏施孝新来源：《中国新技术新产品》2012年第10期
摘要：采用二步法制备AlTiCSr中间合金，预制AI10Sr铝熔体温度850°C，用纯氩气精炼。采用自蔓延法预制AlTiC铝液，氟钛酸钾和石墨粉加入熔体的温度为800°C900°C，并在最终使熔体达到1200°C以上。合成AlTiCSr中间合金是在AlTiC熔体温度在800°C900°C时加入AI10Sr合金。再用制备好的AlTiCSr中间合金对A356铝合金进行细化变质处理，具有细化和变质双重作用，效果明显。
关键词：AlTiCSr中间合金；细化变质；合金制备；显微组织
中图分类号：TG29文献标识码：A
在铝硅合金铸造中通过向铝液中加入晶粒细化剂来细化铸件的显微组织，提高材料的机械性能，降低铸件的热裂倾向和提高补缩性能，降低组织疏松，通过向铝液中加入变质剂，使针状共晶硅变成棒状或纤维状，能明显提高其力学性能。
20世纪60年代以来，AlTiB中间合金一直是铝工业中一种重要的晶粒细化剂，但AlTiB中间合金存在着TiB2粒子聚集缺陷，在其处理产品中仍然存在一些质量问题。研究证明，含TiC的晶粒细化剂较少存在与TiB2相似的缺陷，TiC粒子聚集小。变质剂锶以AlSr中间合金形式加入，不但有钠那样的变质效果，而且长效，不污染环境，没有过变质现象，操作方便。AlTiCSr中间合金是将AlTiC与AISr的优点结合起来，以综合提升细化剂、变质剂的性能的一种中间合金，研究表明由于Sr能改变形核相TiAl3的形态和分布，细化TiAl3、、TiC的尺寸，增加了TiC形核基底数，其细化效果远超AlTiC中间合金。本文研究AlTiCSr中间合金的制备工艺对工业生产具有一定的指导意义。
1试验方法
11AlSr中间合金制备实验
根据AlSr二元相图（如图1所示），在共晶温度（654℃）时，锶的溶解度约为4。当锶溶解度达8～10时，液相线温度为700～800℃。制备AlTiCSr时，若选择锶含量太低的AlSr中间合金中，加入时易降低铝液温度；锶含量过高，AlSr合金制备温度增高，铝液易吸气和氧化。因此，AlTiCSr合金的Sr源选择锶含量为8～10的A1Sr中间合金。
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图1AlSr二元相图实验原料：原料为工业纯铝（w（Al）＝997％）、工业纯锶（w（Sr）＝999％）。制备设备及工具：加热设备为坩埚电阻炉、烘箱、手提测温仪，其它熔炼工具有石墨坩埚、扒渣及搅拌工具、钟形罩、金属型、高纯氩气、涂料等。Al10Sr合金制备：（1）用石墨坩埚熔化工业纯铝；（2）待纯r