晶粒细化剂英文解释翻译、晶粒细化剂的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【机】 grain refiner
分词翻译:
晶粒的英语翻译:
【化】 grain
细的英语翻译:
careful; fine; slender; thin; thinly; thinness; trifling
【计】 mic-
【医】 lepto-; micr-; micro-; mikro-; tenuity
化的英语翻译:
burn up; change; convert; melt; spend; turn
剂的英语翻译:
【医】 agent
专业解析
晶粒细化剂(Grain Refiner),在冶金和材料科学领域,指添加到金属熔体(特别是铝合金、镁合金等)中,用以促进凝固过程中晶粒形核、抑制晶粒长大,从而获得细小均匀等轴晶组织的添加剂。其核心作用是通过提供有效的异质形核基底,增加形核率,实现晶粒细化。
汉英对照与核心定义:
- 中文: 晶粒细化剂
- 英文: Grain Refiner
- 定义: 一种在金属铸造过程中加入的添加剂,其主要功能是增加凝固时的形核质点数量,阻碍晶粒过度生长,最终显著减小金属凝固组织的晶粒尺寸。
作用机理:
晶粒细化剂通常包含高熔点的金属间化合物颗粒(如 TiB₂、 TiC、 AlB₂ 等)。当添加到熔融金属中时:
- 提供异质形核核心: 这些颗粒与熔融金属基体具有较低的界面能,可作为非均质形核的有效基底。
- 增加形核率: 大量弥散分布的形核核心极大地提高了熔体凝固时的形核率(单位时间、单位体积内形成的晶核数量)。
- 抑制晶粒长大: 大量晶核同时形成并生长,相互制约,限制了单个晶粒的生长空间和时间。
- 形成细小等轴晶: 最终结果是获得晶粒尺寸细小、分布均匀的等轴晶组织,而非粗大的柱状晶或树枝晶。
主要类型与成分(以铝合金为例):
- Al-Ti-B 系: 最常用和最有效的铝合金晶粒细化剂。通常以 Al-5Ti-1B 或 Al-3Ti-1B 中间合金的形式加入。其有效形核质点主要是 TiB₂ 颗粒,溶解的 Ti 也可能通过包晶反应 (Al + TiAl₃ → L) 促进形核。根据《ASM Handbook, Volume 15: Casting》的论述,Al-Ti-B 细化剂因其优异的细化效果和相对稳定性而被广泛采用于铝及铝合金铸造 。
- Al-Ti-C 系: 如 Al-3Ti-0.15C。有效形核质点为 TiC 颗粒。相比 Al-Ti-B,可能具有更好的抗衰减(细化效果随熔体静置时间下降的程度)性能,但制备工艺要求更高。
- Al-B 系: 如 Al-3B。主要形核质点为 AlB₂。对某些特定成分的铝合金(如高硅铝硅合金)有效,但细化效果通常不如 Al-Ti-B 系通用。
关键作用与工业价值:
- 显著改善力学性能: 细晶强化是金属材料最重要的强化机制之一。晶粒细化可同时提高材料的强度、硬度、塑性和韧性(尤其是低温韧性),减少力学性能的各向异性。美国金属学会(ASM International)指出,晶粒细化是提升铸件综合力学性能最有效的手段之一 。
- 减少铸造缺陷: 细小的等轴晶组织有助于:
- 降低热裂倾向: 细晶组织能更好地容纳凝固收缩应力。
- 改善补缩: 晶粒细小使得补缩通道更畅通,减少缩松、缩孔。
- 减少偏析: 缩短枝晶间距,减轻微观偏析。
- 提高表面质量: 铸件表面更光洁。
- 改善加工性能: 细晶组织通常具有更好的热加工性(如热轧、挤压)和冷加工性(如冲压)。
- 提高产品均一性: 使铸件不同部位的组织和性能更均匀一致。
应用领域:
晶粒细化剂广泛应用于各种铸造工艺生产的铝、镁及其合金铸件和铸锭中,包括砂型铸造、金属型铸造、低压铸造、挤压铸造、连续铸造等。其效果对于后续需要塑性变形加工(轧制、锻造、挤压)的铸锭尤为重要。
晶粒细化剂是现代金属材料加工,尤其是铸造工业中不可或缺的关键添加剂。通过引入有效的异质形核核心,它从根本上改变了金属的凝固行为,将粗大的柱状晶或树枝晶转变为细小的等轴晶组织。这种微观结构的优化带来了材料宏观性能(强度、塑性、韧性)的显著提升,铸造缺陷的大幅减少以及后续加工性能的改善,对保证金属制品质量、性能和可靠性具有至关重要的作用。其在铝合金铸造中的核心地位已被广泛认可,相关研究与应用技术持续发展 。
网络扩展解释
晶粒细化剂是一种通过改变材料晶体结构来优化其性能的化学添加剂,主要用于金属及合金的加工过程。以下是其核心信息的综合解释:
一、定义与作用
晶粒细化剂通过在金属凝固过程中促进晶粒的均匀细化,改善材料的力学性能(如强度、硬度、耐磨性)和加工性能。其核心作用包括:
- 细化晶粒:降低晶粒尺寸,减少材料内部缺陷;
- 提升性能:增强机械性能(如塑性、韧性)及耐腐蚀性;
- 净化熔液:部分细化剂可结合杂质元素(如Fe、S等),减少晶界偏析。
二、主要类型与成分
根据化学成分和应用领域,晶粒细化剂可分为以下几类:
- 金属基:如铝钛硼(Al-Ti-B)、铝钛碳(Al-Ti-C)合金,广泛用于铝合金加工;
- 非金属基:包括氟盐复合物(如T1.B)、氮化物等,适用于铝、铜、锌合金;
- 稀土类:含钇、铌等稀土元素,具有高效细化效果。
三、应用领域
- 铝合金:航空航天、建筑铝材等领域,通过添加Al-Ti-B细化剂提升材料性能;
- 铜合金:如黄铜铸造中消除粗大柱状晶,提高气密性和机械强度;
- 钢铁及其他金属:通过粉末或液态细化剂优化铸造质量。
四、使用方法
典型操作流程包括:
- 处理温度:700℃–760℃(铝合金为例);
- 添加量:根据铸造类型调整(如砂型0.25%–0.4%);
- 操作步骤:预热细化剂→压入熔体→充分搅拌→静置扒渣后浇注。
五、作用机理
通过提供异质形核点(如TiB₂颗粒),促进熔体快速形成细小晶核,抑制晶粒过度生长。例如,Al-Ti-B细化剂中的TiB₂颗粒可作为铝晶粒的形核基底。
如需更详细的技术参数或行业动态,可参考相关企业报告(如振华熔剂厂说明)或学术文献(如知网研究)。
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