分层电磁搅拌工艺对TiB<sub>2</sub>颗粒团聚的影响及分散机理

吴锦熙; 王连登; 牛渊博; 陈明; 赵洪全

doi:10.15980/j.tzzz.T20240023

研究·复合材料 | 浏览量 : 0 下载量: 1 CSCD: 0

PDF
导出
分享
收藏
专辑

分层电磁搅拌工艺对TiB₂颗粒团聚的影响及分散机理
Effects of Multi-layered Electromagnetic Stirring Process on TiB₂ Particle Agglomerates and Dispersion Mechanism
2025年45卷第3期页码：381-385
收稿日期：2024-01-20，

修回日期：2024-03-01，

录用日期：2024-03-14，

纸质出版日期：2025-03-20
DOI： 10.15980/j.tzzz.T20240023
稿件说明：

移动端阅览

吴锦熙，王连登，牛渊博，等. 分层电磁搅拌工艺对TiB₂颗粒团聚的影响及分散机理［J］. 特种铸造及有色合金，2025，45（3）：381-386. DOI： 10.15980/j.tzzz.T20240023.

WU J X，WANG L D，NIU Y B，et al. Effects of multi-layered electromagnetic stirring process on TiB₂ particle agglomerates and dispersion mechanism［J］. Special Casting & Nonferrous Alloys，2025，45（3）：381-386. DOI： 10.15980/j.tzzz.T20240023.

摘要

针对TiB

颗粒增强铝基复合材料中颗粒易大面积团聚问题，采用自主设计的分层电磁搅拌设备制备 TiB

/A356 铝基复合材料，结合OM、SEM、EDS等测试手段，研究了分层电磁搅拌工艺（初始搅拌温度、搅拌时间）对TiB

/A356 组织的影响。结果表明，当初始搅拌温度为640 ℃，搅拌时间为30 s时，分层电磁搅拌工艺对TiB

颗粒团聚体分散效果最佳，其团聚体尺寸为5～10 μm；分层电磁搅拌工艺可以加强熔体间的对流，细化

-Al相，破碎TiB

颗粒团聚体，改善TiB

颗粒的团聚现象。

Abstract

Aiming at the agglomeration in a large area of TiB

particle reinforced aluminum matrix composites， TiB

/A356 aluminum matrix composites were prepared by self-designed multi-layered electromagnetic stirring equipment， and effects of multi-layered electromagnetic stirring process （starting stirring temperature， stirring time） on microstructure of TiB

/A356 were investigated combined with the testing means of OM， SEM， EDS， etc. The results indicate that with the starting stirring temperature of 640 ℃ and stirring time of 30 s， effects of multi-layered electromagnetic stirring process on dispersion of TiB

agglomerates are desirable， and the size of agglomerates is 5～10 μm. The multi-layered electromagnetic stirring process can enhance the convection between the melts， refine

-Al phase， and break TiB

particle agglomerates， improving the agglomeration phenomenon of TiB

particles.

关键词

Keywords

references

MAO H K ， LI C ， DONG Y ， et al . The effect of Mn on particles morphology and property of 5% TiB 2 /Al-4.5Cu-0.4Mn alloys ［J］. Journal of Alloys and Compounds ， 2022 ， 904 ： 163 907 .

LE L ， SOFIYA A ， TATEVIK M ， et al . SHS produced TiB 2 -Si powders for selective laser melting of ceramic-based composite ［J］. Applied Sciences ， 2020 ， 10 （ 9 ）： 93 283 .

ZHANG T ， CHEN G ， ZHANG Z Y ， et al . Study on the Al 2 O 3p /Al composites prepared by Al-calcined kaolin system ［J］. Materials Science and Technology ， 2021 ， 37 （ 6 ）： 632 - 642 .

刘笛 . 喷射沉积法制备TiB 2 /Cu复合材料及性能组织研究［D］. 西安：西安理工大学， 2018 .

刘栓 . 微量纳米TiB 2 +TiC颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu合金组织构建及强韧化机制［D］. 长春：吉林大学， 2021 .

靳钰 . TiB 2 /Al复合材料铸坯半固态组织演变及触变锻造［D］. 哈尔滨：哈尔滨工业大学， 2019 .

李永飞，朱志华，徐佐，等 . 增强体含量对TiB 2 /A356铝基复合材料组织与性能的影响［J］. 特种铸造及有色合金， 2021 ， 41 （ 6 ）： 699 - 703 .

SEGURADOJ ， GONZALEZ C ， LLORCA J . A numerical investigation of the effect of particle clustering on the mechanical properties of composites ［J］. Acta Materialia ， 2003 ， 51 （ 8 ）： 2 355 - 2 369 .

刘政材，贾义旺，朱涛，等 . 混合盐法TiB 2 颗粒增强铝基复合材料研究现状［J］. 热加工工艺， 2021 ， 50 （ 12 ）： 17 - 21 .

MATHEW J ， MANDAL A ， KUMAR S D ， et al . Effect of semi-solid forging on microstructure and mechanical properties of in-situ cast Al-Cu-TiB 2 composites ［J］. Journal of Alloys and Compounds ， 2017 ， 712 ： 460 - 467 .

GAO Q ， WU S S ， LÜ S L ， et al . Preparation of in-situ 5% TiB 2 particulate reinforced Al-4.5Cu alloy matrix composites assisted by improved mechanical stirring process ［J］. Materials and Design ， 2016 ， 94 ： 79 - 86 .

高磊 . 原位Al/TiB 2 复合材料制备及组织性能研究［D］. 辽宁大连：大连理工大学， 2013 .

徐萌，陈刚，赵玉涛，等 . 电磁搅拌制备TiB 2 颗粒增强7055铝基复合材料的研究［J］. 铸造， 2009 ， 58 （ 12 ）： 1 233 - 1 237 .

张林，郭晓，高建文，等 . 电磁搅拌对TiB 2 颗粒增强钢组织和力学性能的影响［J］. 金属学报， 2020 ， 56 （ 9 ）： 1 239 - 1 246 .

贾耀申，段改庄，李军，等 . 电流对电磁搅拌TiB 2 /AZ91B镁合金组织及力学性能的影响［J］. 热加工工艺， 2022 ， 51 （ 18 ）： 72 - 75 .

乔雪垠，聂斌 . 电磁搅拌电流对铸态TiB 2 颗粒增强建筑结构钢性能的影响［J］. 真空科学与技术学报， 2021 ， 41 （ 7 ）： 683 - 686 .

AGRAWAL S ， GHOSE A K ， CHAKRABARTY I . Effect of rotary electromagnetic stirring during solidification of In-situ Al-TiB 2 composites ［J］. Materials and Design ， 2017 ， 113 ： 195 - 206 .

张泉达，黄玉川，孙福臻，等 . 电磁搅拌辅助流变挤压铸造Mg-6Gd-3Y镁合金的显微组织和力学性能［J］. 中国有色金属学报， 2023 ， 33 （ 7 ）： 2 043 - 2 055 .

高琦 . 原位TiB 2 颗粒单相或混杂增强铝基复合材料的制备及组织性能研究［D］. 武汉：华中科技大学， 2017 .

谢水生 . 金属半固态加工技术［M］. 北京：冶金工业出版社， 2012 .

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

TiB₂对AlSi10MnMg合金压铸态组织及力学性能的影响

SiC_p/A356铝基复合材料汽车制动盘铸造模拟及分析

分层电磁搅拌工艺对TiB2颗粒团聚的影响及分散机理

Effects of Multi-layered Electromagnetic Stirring Process on TiB2 Particle Agglomerates and Dispersion Mechanism

DOI： 10.15980/j.tzzz.T20240023

摘要

Abstract

关键词

Keywords

references

分层电磁搅拌工艺对TiB₂颗粒团聚的影响及分散机理

Effects of Multi-layered Electromagnetic Stirring Process on TiB₂ Particle Agglomerates and Dispersion Mechanism