微量元素La和Al-5Ti-1B复合细化Al-Cu机理

摘要

实验研究了复合添加微量元素La和Al-5Ti-1B对Al-Cu合金凝固组织的影响,发现与单独添加Al-5Ti-1B相比,复合添加Al-5Ti-1B和微量La可进一步细化Al-Cu合金凝固组织,降低α-Al的形核过冷度.结合高分辨透射电镜表征和理论计算,探明了复合添加微量元素La和Al-5Ti-1B对Al-Cu合金凝固组织的细化机理:经Al-5Ti-1B细化处理的Al-Cu合金凝固时,Cu富集于α-Al与TiB_(2)粒子的界面处,增加了α-Al与TiB_(2)粒子间的错配度,降低了TiB_(2)粒子对α-Al的异质形核能力;添加微量的La能有效降低α-Al与TiB_(2)粒子间的错配度,减小TiB_(2)粒子和α-Al间的界面能及接触角,从而提高TiB_(2)粒子促进α-Al的异质形核能力和Al-5Ti-1B对Al-Cu合金晶粒的细化效果.