鋁合金晶粒組織及其細化處理技術

對鋁合金而言，進行晶粒細化而獲得細小均勻的等軸晶組織有如下作用:提高材料的屈服強度;改變了第二相的形態、尺寸和分布,使組織分布趨於均勻，減少偏析傾向;改善了塑性變形過程中沿晶粒邊界的應力分布,並且在各個部位均勻一致，從而提高了加工工藝性能,在軋制和擠壓過程中，易於突破擠壓提高軋制速度而不引起裂紋，尤其有助於消除DC鑄造和水平連鑄鋁材的裂紋;改善了鋁製品表面處理的外觀質量,減少形成條紋的傾向，從而提高了使用價值;提高鋁鑄件表面的抗腐蝕能力。因此,晶粒細化處理已成為鋁鑄件和型材生產中的有機組成工序。

晶粒細化就是改變晶核的數量或改變晶體生長線速度的處理，也就是在少量添加劑的作用下或快速凝固及各種物理作用下金屬或合金組織分散度的提高。細化處理的最基本原理是異質形核理論，即增加形核核心的數量,於是從形核到生長轉變時會形成大量小晶體,在隨後長大的過程中，它們會互相碰撞，彼此間的生長速度受到相互抑制,從而形成了細小的等軸晶。可見,增加形核過程中晶核數量和抑制晶粒長大是晶粒細化的關鍵。形核質點主要有兩種來源:內生形核質點和外來型核質點,內生核形質點法包括快速凝固法、動力學法、成分過冷法、深過冷去核法等，外加形核質點主要是指向熔體中添加晶粒細化劑。

自從Cibula 發現鈦和硼對鋁及其合金有晶粒細化作用以來，在鑄造現場最常用的細化方法是向鋁及其合金熔體中加人含鈦(硼)的細化劑。