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铝熔化后,升温至830℃;(3)将工业纯锶加入铝熔体;(4)保温15mi
;(5)熔体经搅拌后用高纯氩气精炼;(6)扒渣后浇注到预热的金属型中。12AlTiCSr合金制备实验实验原料:
制备原料为工业纯铝(w(Al)=997%)、工业氟钛酸钾(K2TiF6,w(K2TiF6)=998%)、石墨粉(粒度为200目)、自制Al10Sr合金。
实验设备及工具:
制备AlTiCSr合金采用中频感应炉作为加热设备,其它工具有红外测温仪、扒渣工具、石墨搅拌器、砂型等。
AlTiCSr合金具体制备:(1)石墨粉在坩埚电阻炉中700℃预热30~60mi
,K2TiF6在干燥箱内80℃预热30~60mi
;(2)用中频感应炉熔化工业纯铝;(3)铝熔体过热至800℃~900℃,加入预热的氟钛酸钾和石墨粉;(4)用石墨搅拌器搅拌熔体;(5)在熔体表面撒上铝合金覆盖剂,保温20mi

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(6)升温至1200℃以上,保温15mi

(7)扒去表面盐层和熔渣;
(8)降温至800℃~900℃,加入预热好的自制Al10Sr合金;
(9)保温后用石墨搅拌器搅拌;(10)浇铸于砂型中。
2试验结果分析
21合金组织分析
图2为AlTiCSr合金的显微组织。从图中可以看出,AlTiCSr合金组织由Al基体、板条状相、块状相、网状相组成。
图2AlTiCSr合金OM组织
对块状相和部分板条状TiAl3周围依附的相进行能谱分析(如图3、4所示),发现二者均由Al、Ti、Sr三种元素组成,分析认为块状相和部分板条状TiAl3周围依附的相为Al、Ti、Sr三元化合物,而网状相则为TiC粒子。
图3AlTiCSr合金块状相能谱分析
图4AlTiCSr合金板条状相周围的能谱分析
22AlTiCSr中间合金细化效果分析
用制备的AlTiCSr中间合金对A356铝合金进行细化处理。图5为AlTiCSr处理前后A356合金的显微组织。。从图中可以看出,未添加AlTiCSr的A356合金αAl呈树枝状,且晶粒粗大,共晶硅也呈粗大层片状;添加AlTiCSr的A356合金的αAl晶粒呈卵圆形,晶粒明显细化,层片状共晶硅被变质成点状或纤维状。从组织上看,AlTiCSr合金对A356合金具有细化和变质双重作用。
图5AlTiCSr处理前后A356合金的显微组织
a未加AlTiCSr;b加AlTiCSr
结论
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(1)AlTiCSr中间合金采用二步法制备工艺,分别预制Al10Sr合金和AlTiC铝液,然后再合成AlTiCSr中间合金。
(2)Al10Sr合金制备时,锶加入铝熔体的温度为850°C,用纯氩气精炼。
(3)AlTiC铝液采用自蔓延反应制取,铝熔体温度在800℃900°C时加入氟钛酸钾和石墨粉的混合物,最终使熔体温度达到1200°r
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