[發明專利]通過控制壓縮比來控制鋁鈦硼合金晶粒細化能力的變化量的方法

有效

• 申請號: 201010110068.7
• 申請日: 2010-02-05
• 公開（公告）號: CN101768708A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 張新明;陳學敏;李建國;劉超文;李賽毅
• 申請（專利權）人: 新星化工冶金材料(深圳)有限公司
• 主分類號: C22F1/04
• 分類號: C22F1/04
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所 44248
• 代理人: 胡吉科

【技術領域】

本發明涉及金屬材料的加工工藝，特別涉及在鋁鈦硼合金的制造中通 過控制鋁鈦硼合金壓力加工前后截面積之比亦即壓縮比來控制鋁鈦硼合金 晶粒細化能力變化量的方法。

【背景技術】

鋁鈦硼合金是全球范圍內鋁材加工中普遍使用并且最為有效的細化鋁 及鋁合金凝固晶粒的中間合金。鋁鈦硼合金的晶粒細化能力是決定鋁加工 材品質好壞的重要因素之一，鋁鈦硼合金的晶粒細化能力越高，則鋁加工 材的屈服強度越高、壓延塑性越好、韌脆轉變溫度越低，反之鋁加工材品 質越差，這一點在鋁加工材應用于航空航天上時體現得更加明顯。為此， 各鋁鈦硼合金的生產企業和研究機構都在大力加強鋁鈦硼合金晶粒細化能 力的研究，美國鋁業協會還特別規定晶粒細化能力值AA(以下簡稱AA 值)，AA值是度量鋁鈦硼合金晶粒細化能力高低的數量值，AA值越小表 示鋁鈦硼合金細化鋁及鋁合金晶粒的能力越強，即添加AA值越小的鋁鈦 硼合金后制成的鋁及鋁合金的晶粒越細小，AA值由最先的250逐漸降為 130?，F有鋁鈦硼合金加工技術中，普遍注重材料組分、熔煉工藝等方面的 研究，而忽略了鋁鈦硼合金在軋制壓力加工過程中的質量控制；壓力加工 包括軋機軋制和鑄擠機擠壓兩種，目前片面地認為壓力加工對鋁鈦硼合金 的晶粒細化能力無影響，也不知道壓力加工前后截面積之比亦即壓縮比、 壓力加工前后的溫差、出口線速度、機架數與鋁鈦硼合金晶粒細化能力變 化量的關系，只是憑經驗控制壓力加工前后截面積之比亦即壓縮比、壓力 加工前后的溫差等，沒有建立一套可定量優化控制的技術方法。

【發明內容】

本發明提供一種在設定壓力加工參數如壓力加工前后的溫度差、出口 線速度和機架數的情況下，通過精確控制鋁鈦硼合金壓力加工前后截面積 之比亦即壓縮比、可以精確控制鋁鈦硼合金晶粒細化能力的變化量的方法， 解決目前存在的不能定量與優化控制鋁鈦硼合金壓力加工參數的問題以及 由此帶來的鋁鈦硼合金晶粒細化能力的變化的技術問題。

本發明解決現有技術問題所采用的技術方案為：提供一種通過控制壓 縮比來控制鋁鈦硼合金晶粒細化能力的變化量的方法，該方法包括：

A.首先建立鋁鈦硼合金晶粒細化能力的變化量ΔAA與鋁鈦硼合金 壓力加工過程中加工參數的函數關系，即：

ΔAA＝K·D·V÷(ΔT·n)

其中ΔAA＝AA₁-AA₂，AA₁為鋁鈦硼合金壓力加工前的晶粒細化能力 值，AA₂為鋁鈦硼合金壓力加工后的晶粒細化能力值，K為常數，D為鋁 鈦硼合金壓力加工前后截面積之比亦即壓縮比，D=S1S2,]]>S₁為鋁鈦硼合金 壓力加工前的截面積，S₂為鋁鈦硼合金壓力加工后的截面積，ΔT為鋁鈦 硼合金壓力加工前后的溫度差，V為出口線速度，n為機架數；

B.設定加工參數V、ΔT和n，然后通過精確控制鋁鈦硼合金壓力加 工前后截面積之比亦即壓縮比D，以精確控制鋁鈦硼合金晶粒細化能力的 變化量ΔAA。

在鋁鈦硼合金的制造中有一個國際標準，即最終輸出的鋁鈦硼合金產 品的直徑為9.5mm，即截面積為70.8mm²。所述函數關系：ΔAA＝K·D·V ÷(ΔT·n)既能應用在制造鋁鈦硼合金的軋機中也能應用在制造鋁鈦硼 合金的鑄擠機中，所述函數關系既符合單一機架的計算，也符合多個機架 的總計算，同時也符合多個機架中最后一個機架的計算。