適于帶材鑄軋的鈦合金

  將鈦合金鑄軋成薄板的能力面臨著與鐵工業(yè)相似的挑戰(zhàn)。鈦的
熔點比鐵稍高一些，在從熔化狀態(tài)冷卻過程中也要經(jīng)歷一個相轉(zhuǎn)變
過程，但是它的熱傳導(dǎo)率很低，當(dāng)升高溫度時它表現(xiàn)出很高的強度
，在熔化狀態(tài)與氫和氧有很強的結(jié)合能力。此外，當(dāng)前鈦的初次生
產(chǎn)很貴，但是在近年來研究出的幾種新的精煉過程可以大大減少生
產(chǎn)成本。如果這些技術(shù)和經(jīng)濟難題能解決，用直接帶材鑄軋的方式
生產(chǎn)不同的鈦合金將成為可能。

凝固是金屬由液態(tài)轉(zhuǎn)化為固體結(jié)晶態(tài)的過程，它是通過固相的形核
及其隨后生長而消耗液態(tài)金屬來完成的。很多工藝過程都有反應(yīng)，
如模鑄和鑄造、板坯連鑄、精密壓鑄、焊接和連接及生產(chǎn)半導(dǎo)體和
渦輪葉片的單晶生長。由帶材直接鑄軋生產(chǎn)得到的帶材質(zhì)量主要取
決于對原子進(jìn)程全面的基本認(rèn)識，它們控制著晶核的形成和生長。
這些階段的控制影響著鑄軋帶材的微觀結(jié)構(gòu)和它的許多重要特性。

通過前面的分析知道過冷度較小時形核通常發(fā)生在模壁和雜質(zhì)顆粒
上。為了控制鑄軋組織，通常把一些固態(tài)顆粒加入到熔融金屬中，
這些顆粒稱作孕育劑或形核劑。在許多合金系中都用孕育劑來控制
鑄造組織。例如，在鋁液中加入少量的鈦和硼，鎂液中加入鋯，銅
中加入鐵，在鐵水中加入氧化鈦、氮化鈦等，都可充分地提高形核
率和細(xì)化鑄態(tài)晶粒尺寸，其細(xì)化程度高達(dá)一個數(shù)量級。

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