曲 明^l，王祝堂²，韩 啸^l

　　（1.东北轻合金有限责任公司，黑龙江 哈尔滨150060；2.安泰科信息开发有限公司，北京100814）

　　摘要：钛是铝及铝合金铸造时常用的晶粒细化剂，也是对晶粒细化最有效的元素之一，对某些铝合金还是一个微量合金化元素。钛剂与铝-钛-硼中间合金是常用的添加钛的载体，在钛价不甚贵的过去，多用钛剂，但在钛价高昂的今天，用Al-Ti-B中间合金不但经济效益更好一些，而且产品品质也更有保证。

　　关键词：钛剂；铝-钛-硼中间合金；晶粒细化

　　在铝合金熔炼铸造中通常除个别用作导电体的材料外，其他的合金都要以钛作为晶粒细化剂或作为微量合金化元素。作为晶粒细化剂时的添加量为w（Ti）＝0.002％～0.0055％，而作为微量合金化元素时的最大含量也只不过w（Ti）＝0.35％（3020及3030合金）。在现行的在美国铝业协会公司（The Aluminum Association Inc.）注册的变形铝合金中含合金元素钛的合金仅28个，占总数（442个）的6.3％，其中6×××系合金没有一个含钛的，而5×××系合金有12个含钛的。

　　2005年中国铝加工材的钛消费量约280 t，在钛价不甚昂贵的过去，这么小量钛的价值所占成本量不大，甚至可以不予考虑。可是在钛价高昂的今天却不得不予以考虑，甚至应做到斤斤计较。

　　1 铸锭晶粒细化处理

　　大量实验研究结果和生产实践证明，铸锭组织对其半成品组织和性能有着遗传性影响。冶金界一致认为，铸锭截面上均匀细小晶粒组织是最佳的，而获得此种组织的途径主要是在凝固时增加形核速率与抑制柱状晶长大 主要途径有：

　　控制凝固时的温度：增大冷却速度与降低浇注温度：

　　（静态）细化处理：向熔体中添加少量的特殊物质，促进熔体内部非均质生核。这种特殊添加剂通常称为晶粒细化剂。通过向熔体中添加细化剂造成熔体凝固时产生大的形核速率，使结晶组织微细化已成为一种专门技术，在生产中获得了广泛的应用。

　　动态晶粒细化：根据动态生核机制，对凝固中的熔体施以物理振动和搅拌（机械振动、电磁搅拌、声频及超声振动、气泡振动等），在熔体中造成局部温度起伏。给晶体的游离和增殖创造条件。

　　1.1 细化剂种类

　　铝及铝合金品粒细化剂有：中间合金细化剂，粉状盐类细化剂，气态细化剂，但后者没有实用价值（表1）^[1]。

表1 铝及铝合金的晶粒细化剂

　　1.2 细化剂的形式及添加量

　　以中间合金形式的有：圆锭或方锭，条锭，华夫饼（waffle plates，一般尺寸为75 mm×75 mm×6.4mm），碎块（lumps），线盘，杆（cut rod），薄片（splatter or flakes），小扁片（tablets），团块（briquettes），等等。线状或丝状细化剂直径为8 mm～10mm，以直径9.5 mm的居多，盘成卷供应与添加。锭状或块状细化剂如Al-Ti、Al-Ti-B、Al-Ti-C中间合金锭可直接投入炉内使用，但细化剂实收率较低，效果也较差。

　　线状细化剂经<