鋁及鋁合金晶粒細(xì)化劑

鋁及鋁合金晶粒細(xì)化用合金線材第1部分：鋁-鈦-硼合金線材

（鑒定稿）編制說(shuō)明1工作簡(jiǎn)況任務(wù)根源跟著鋁材的寬泛應(yīng)用。特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)在后續(xù)深加工工藝中的組織提出了嚴(yán)格的要求，而控制其組織和性能的重點(diǎn)之一是熔鑄出渺小均勻的鑄態(tài)晶粒組織，可顯然改良鋁型材性能，減少鑄錠裂紋。要獲取這類組織。一定經(jīng)過(guò)不一樣的手段辦理熔體，包含液態(tài)時(shí)加入各樣辦理劑或借助外來(lái)能量（如機(jī)械振動(dòng)、電磁攪拌、超聲波辦理等）使a—Al基體細(xì)化.而晶粒細(xì)化是增添資料強(qiáng)度、改良塑性的重要手段之一，也是改良鋁材質(zhì)量的重要門路。在工業(yè)生產(chǎn)條件下，增添辦理劑的方式是最簡(jiǎn)易而又有效的方法。最先研制的晶粒細(xì)化劑是把K2TiF6、KBF4等直接加到熔體中，與熔融鋁發(fā)生反響，形成TiAl3或TiB2粒子而產(chǎn)生細(xì)化作用的。因?yàn)楫a(chǎn)生的細(xì)化成效不均勻，沒(méi)法展望晶粒細(xì)化的響應(yīng)程度，當(dāng)前已被裁減。為了戰(zhàn)勝鋁及其合金中直接加入鹽類化合物的弊端，人們研究并采納了A1—Ti—B中間合金細(xì)化劑。鋁鈦硼熔體辦理劑曾盛極一時(shí)，獲取許多廠家的喜愛(ài)。國(guó)標(biāo)委綜合[200X:XXX號(hào)文件及中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)中色協(xié)綜字 [200X:XXX號(hào)文件，下達(dá)了編制《鋁及鋁合金晶粒細(xì)化劑》第一部分：鋁鈦硼合金線材國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù)，并確立了新星化工冶金資料（深圳）有限公司為編寫單位。草擬單位新星化工冶金資料（深圳）有限公司于1992年7月在廣東省深圳市羅湖區(qū)蓮塘成立，2004年因公司發(fā)展需求，在光明新區(qū)公明鎮(zhèn)高新科技園成立了嶄新的廠區(qū)；新星化工是一家以專業(yè)生產(chǎn)鋁材辦理劑、鋁鈦硼合金等高科技產(chǎn)品的中美合資公司。工廠占地面積有 5萬(wàn)多平方米，主要產(chǎn)品有有色金屬?gòu)?fù)合資料、新式合金資料及鋁材辦理劑。主要過(guò)程和內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)有色金屬工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量質(zhì)量研究所任主辦部門，由新星化工冶金資料（深圳）有限公司任草擬單位。新星化工冶金資料（深圳）有限公司自接受草擬任務(wù)后，采集生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、品管查驗(yàn)數(shù)據(jù)、市場(chǎng)需求及客戶要求等信息。初步確立了《鋁及鋁合金晶粒細(xì)化劑》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)草擬所依照的基根源則:1） 查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)外客戶的有關(guān)技術(shù)要求；2） 本標(biāo)準(zhǔn)編制過(guò)程中，踴躍向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)聚攏，做到標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性；3） 依據(jù)國(guó)內(nèi)鋁及鋁合金加工公司詳細(xì)狀況，力爭(zhēng)做到標(biāo)準(zhǔn)的合理性與適用性；4） 依據(jù)技術(shù)發(fā)展水平及測(cè)試數(shù)據(jù)確立技術(shù)指標(biāo)取值范圍；5） 完整依照GB/T1.1和有色加工產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編寫示例的要求進(jìn)行格式和結(jié)構(gòu)編寫；2009年8月主編單位依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的草擬原則和公司的一些內(nèi)控技術(shù)指標(biāo)及查驗(yàn)數(shù)據(jù)毫無(wú)保存的撰寫在標(biāo)準(zhǔn)的草案稿中，2009年10月寬泛征采使用單位的建議，并依據(jù)使用單位的可貴建議，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行訂正，形成標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)審稿，2010年1月4日~7日在海南瓊海XXXX酒店召開《鋁及鋁合金晶粒細(xì)化劑》行標(biāo)的預(yù)審會(huì)，與會(huì)專家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的議論稿進(jìn)行了仔細(xì)、熱情的議論，撰寫了會(huì)議紀(jì)要，并形成了標(biāo)準(zhǔn)的鑒定稿。標(biāo)準(zhǔn)題目確實(shí)定本標(biāo)準(zhǔn)YS/T447《鋁及鋁合金晶粒細(xì)化劑》分為三個(gè)部分：第一部分鋁鈦硼會(huì)金線材；第二部分鋁鈦碳合金線材；第三部分鋁鈦合金線材。本部分為YS/T447的第1部分。本部分取代YS/T447.1—2002《鋁及鋁合金晶粒細(xì)化劑第一部分：鋁-鈦-硼合金線材》。標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)審會(huì)議上，與會(huì)專家提出改正標(biāo)準(zhǔn)的題目這一優(yōu)秀的建議， 更更名稱為《鋁及鋁合金晶粒細(xì)化用合金線材》，其原由以下：1）歷史發(fā)展的需要；①初期用Ti、B的鹽類物質(zhì)來(lái)細(xì)化晶粒，故稱之為細(xì)化劑。②以后，用含 Ti、B元素的合金狀物質(zhì)來(lái)細(xì)化晶粒，故稱之為中間合金晶粒細(xì)化劑。③近來(lái)（上世紀(jì)末至此刻） ，鹽類細(xì)化劑基本退出主力市場(chǎng)，現(xiàn)不再稱中間合金晶粒細(xì)化劑，而改為鋁-鈦-硼晶粒細(xì)化中間合金或中間合金線（桿）。2）與國(guó)際上的稱號(hào)接軌（masteralloyforgrainrefiners）范圍本部分規(guī)定了鑄軋、鑄擠等方法生產(chǎn)的鋁-鈦-硼合金線材的要求、試驗(yàn)方法、查驗(yàn)規(guī)則和標(biāo)記、包裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)存及合同內(nèi)容等。本部分合用于細(xì)化鋁及鋁合金鑄錠及鑄軋帶用線狀鋁-鈦-硼合金。（以下簡(jiǎn)稱線材）規(guī)范性引用文件引用文件所有是標(biāo)準(zhǔn)正文中需要的內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容AZ-/inKJ'I —I—.|I—II本標(biāo)準(zhǔn)主要包含中間合金牌號(hào)命名基根源則、牌號(hào)、狀態(tài)、規(guī)格、化學(xué)成分、尺寸偏差、力學(xué)性能、顯微組織、外觀質(zhì)量、晶粒細(xì)化能力、其余要求、試驗(yàn)方法、查驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)記、包裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、合同內(nèi)容。本部分與YS/T447.1-2002對(duì)比；主要變化以下：1） 依據(jù)鋁中間合金標(biāo)準(zhǔn)中牌號(hào)的表示方法重新命名線材牌號(hào)；2） 增添六個(gè)合金牌號(hào)；3） 規(guī)定了線材狀態(tài)及規(guī)格；4） 將伸長(zhǎng)率指標(biāo)改為力學(xué)性能指標(biāo)；5） 明確規(guī)定了各牌號(hào)線材其顯微組織的要求，其晶粒細(xì)化能力的范圍，并列出大批的典型金相組織照片；6） 表3中線材直徑由“?9.5±0.2”改為“?9.5±0.3”；7） “含氫量^熔爐”改為“含氫量W熔爐”。2技術(shù)要求牌號(hào)、狀態(tài)、規(guī)格依據(jù)近些年的使用需求，及市場(chǎng)容量的擴(kuò)大，較上一版增添六個(gè)合金牌號(hào)，牌號(hào)的表示方法確立為AlTi5B1有三個(gè)牌號(hào)分別為：AlTi5B1A、AlTi5B1B、AlTi5B1C，用戶依據(jù)產(chǎn)品的用途對(duì)AlTi5B1的細(xì)化劑使用要求不太同樣，所以，派生出三種牌號(hào)。增添AlTi5B0.6這一牌號(hào)，原由是個(gè)別生產(chǎn)廠因產(chǎn)品的用途不一樣，需要低一些硼的產(chǎn)品做細(xì)化劑，經(jīng)過(guò)與使用廠家的頻頻試驗(yàn)，成效優(yōu)秀。增添AlTi5B0.2牌號(hào)并且是AlTi5B0.2A和AlTi5B0.2B，硼含量低的產(chǎn)品用途為箔材用戶、部分高鎂和高鋅合金產(chǎn)品，并且使用廠家對(duì)其化學(xué)成分的含量也有不一樣要求，所以派生出二個(gè)合金牌號(hào)。增添AlTi3B1牌號(hào)，當(dāng)前，使用的廠家極少，只有個(gè)別需求。牌號(hào)的表示方法中參照取間合金的標(biāo)準(zhǔn)將國(guó)際注冊(cè)的中間合金字母加數(shù)字表示方法采納括號(hào)的形式收錄到標(biāo)準(zhǔn)中。增添了狀態(tài)和規(guī)格?；瘜W(xué)成分化學(xué)成分牌號(hào)共收錄7個(gè)，此中有AlTi5B1A、AlTi5B1B、AlTi5B0.6、AlTi5B0.2A和AlTi3B1共5個(gè)牌號(hào)的化學(xué)成分切合或嚴(yán)于相應(yīng)的國(guó)際注冊(cè)牌號(hào)的化學(xué)成分，其余兩個(gè)AlTi5B1C和AlTi5B0.2B牌號(hào)的化學(xué)成分不切合相應(yīng)的國(guó)際注冊(cè)牌號(hào)的化學(xué)成分。、匕/inrj*i—少、—1—?11—ii尺寸誤差依據(jù)鋁鈦硼中間合金的使用特色及國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求，確立了鋁鈦硼中間合金線材直徑、卷外徑、卷內(nèi)徑、卷高。制備Al—Ti—B合金線桿的典型生產(chǎn)工藝：將重熔用鋁錠加入爐內(nèi)融化，當(dāng)鋁液溫度達(dá)到800—1000°C后，將必定配比的氟鈦酸鉀（如TiF6）與氟硼酸鉀（KFB4）混淆均勻并分批加入爐內(nèi)，激烈攪拌，使所加入的鹽類反響完整，達(dá)到所要求的成分和溫度后，利用由輪帶式連續(xù)鍛造機(jī)與多機(jī)架連軋機(jī)構(gòu)成的連鑄連軋機(jī)組軋制成直徑為？9.5±的線桿，卷外徑：?750±25mm，卷內(nèi)徑：?360±25mm，卷高：280±25mm。假如需要其余尺寸的產(chǎn)品，由供需兩方磋商，并在合同中注明。原標(biāo)準(zhǔn)中的線桿直徑為？9.5±0.2mm，假如采納擠壓方法生產(chǎn)鋁鈦硼中間合金線材，則直徑的誤差很小，易于保證，但鋁鈦硼中間合金線材的內(nèi)部質(zhì)量，特別是TiB2質(zhì)點(diǎn)不夠渺小，細(xì)化成效不好，而采納連鑄連軋機(jī)組生產(chǎn)的鋁鈦硼中間合金線材因?yàn)槭沁B鑄連軋，直徑誤差很大，但內(nèi)部組織極佳，所以，現(xiàn)大多數(shù)生產(chǎn)廠都采納該種工藝生產(chǎn)，因?yàn)橹睆降恼`差對(duì)使用廠的影響不是很大，只需不影響喂線機(jī)的正常工作即可，所以改為此刻的直徑誤差。力學(xué)性能鋁鈦硼中間合金細(xì)化劑的力學(xué)性能要求不是很高，此標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)實(shí)質(zhì)丈量的數(shù)值將力學(xué)性能比較詳盡的列出表格為：Al-Ti-B合金線材力學(xué)性能牌號(hào)供給狀態(tài)試樣狀態(tài)直徑/mm室溫拉伸試驗(yàn)結(jié)果抗拉強(qiáng)度Rm/(N/mm2)表1規(guī)定非比例表2延長(zhǎng)強(qiáng)度R/（N/mm2）斷后伸長(zhǎng)率/%A50mmA不小于AlTi5B1A(H2252A)FF120?150100?12025-AlTi5B1B(H2252B)FF120?150100?12020-AlTi5B1C(H2252C)FF120?150100?12013-(H2202)FF100?14095?11020-(H2207A)FF95?13085?11018-——(H2207B) FF90?12090?11015-KI—II—| 、匕k-l1-1z| |J/|7I I——IIJI 、匕/grJ*I—少、—!—?|I—II4AlTi3B1(H2214)FF85?11080?10025-顯微組織本部分分別對(duì)不一樣種牌號(hào)鋁鈦硼中間合金的顯微組織要求做了對(duì)照，對(duì)各樣牌號(hào)的合格與不合格產(chǎn)品進(jìn)行舉例說(shuō)明，并注明能否合格的詳細(xì)原由。因?yàn)殇X鈦硼中間合金的質(zhì)量絕大多數(shù)表此刻顯微組織的控制方面，標(biāo)準(zhǔn)的草擬單位依據(jù)多年的生產(chǎn)查驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)及自己內(nèi)控的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行提煉，在本版標(biāo)準(zhǔn)中增添顯微組織的控制表，在表中對(duì) TiB2、TiAl3和氧化夾雜物的尺寸做出詳細(xì)規(guī)定，更重要的是在表中列出用途示例一欄，依據(jù)使用單位多年探索出的經(jīng)驗(yàn)給出。此外，依據(jù)草擬單位的多年累積，列出大批的高倍查驗(yàn)圖片，供大家參照。Al-Ti-B中間合金是當(dāng)前較為寬泛使用的細(xì)化劑，世界上大概 75%的鋁加工公司都在使用Al—Ti—B線桿進(jìn)行晶粒細(xì)化。常用的3種細(xì)化劑是：AITi5B0.2、AITi5BO.6、AITi5B1，硼降低了TiA13，的溶解度，使TiAl3的溶解減慢甚至停止。這樣就增添了亞包晶成分合金中有效晶核數(shù)目，進(jìn)而提升了細(xì)化成效。在熔體凝結(jié)時(shí)期，硼幫助了 TiAl，的生成，進(jìn)而提升有效中心的數(shù)目來(lái)細(xì)化晶粒。Al—Ti—B中間合金擁有優(yōu)秀的細(xì)化成效，但該類細(xì)化劑如選擇或使用不妥，會(huì)對(duì)產(chǎn)質(zhì)量量造成不良影響。比如，TiB2粒子易于齊集，極易與氧化膜或熔體中的鹽類熔劑聯(lián)合造成夾雜；TiB2粒子粗大，在軋制雙零鋁箔時(shí)，可致使針孔；有時(shí)會(huì)使帶材斷裂并破壞軋輥；或?qū)罄m(xù)薄板成形工藝（如拉深工藝等）產(chǎn)生負(fù)面影響。當(dāng)鋁液中含有微量的 Zr、Cr、Mn等溶質(zhì)時(shí)，合金的金屬化合物尺寸比沒(méi)有此類元素時(shí)大很多， TiB2粒子被“毒化”而失去細(xì)化成效。在本部分舉例典型顯微組織照片進(jìn)行參照。外觀質(zhì)量中間合金外觀應(yīng)防止夾渣、腐化、鹽、夾雜物、油污或任何異物等，但同意有氧化膜、皺皮和縮短裂紋。關(guān)于需方要求的噴涂表記，其程度不該影響產(chǎn)質(zhì)量量和實(shí)收率。假如制品表面因?yàn)榭s孔或裂紋的存在，致使運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中制品含有水分，裝爐前應(yīng)付其進(jìn)行完全的干燥和預(yù)熱，以防備爐內(nèi)發(fā)生激烈爆炸。晶粒細(xì)化能力本部分晶粒細(xì)化能力的數(shù)據(jù)是按附錄A試驗(yàn)獲取的，該試驗(yàn)經(jīng)過(guò)仔細(xì)安排等到正確、直觀的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠得出不一樣牌號(hào)的晶粒均勻直徑的大小。氫含量、匕/inrj*i—少、—1—?11—ii熔體的氫含量是比較重要的技術(shù)指標(biāo)，當(dāng)前，好多公司都購(gòu)置在線w 熔體凈化妝置對(duì)熔體進(jìn)行在線凈化辦理，所以，將氫含量指標(biāo)由W 熔體，改為w熔體。表記因?yàn)橥慌铺?hào)分為不一樣的品位，需要在表記上清楚注明，所以經(jīng)與會(huì)專家的研究決定，在查驗(yàn)合格的卷材上沒(méi)間隔一米應(yīng)有牌號(hào)的黑色噴碼進(jìn)行表記。其卷材的表面面還應(yīng)標(biāo)有醒目的顏色表記，詳細(xì)顏色表記見下表：