铝钛硼合金中钛、硼的快速测定
孟福海
(郑州轻金属研究院,河南郑州450041)
摘
要
试样用氢氟酸溶解,合金中TiB2 的硼转化为B F- ,在p H5～6 之间,用B F- 离子选择电极工作曲线法
4 4
测定试样中硼量。B F- 电极对溶液中1 ×10 - 4 ～1 ×10 - 2 mol/ L 的B F- 有能斯特响应。合金中铝、钛、
4 4
硅、铁及试液中过量F - 和过氧化氢不影响测定结果。
关键词: 钛;硼;过氧化氢光度法;B F- 电极法;铝钛硼合金
4
中图分类号: TF801 . 3 文献标识码: B 文章编号: 1002 1752 ( 1999) 08 0049 03
我国轻合金工业大量使用丝状铝钛硼合金细化剂始于80 年代中期,由于国产丝状铝钛硼合金质量存在一些缺陷,每年都要花费大量外汇进口数百吨之多。如何提高国产铝钛硼丝的质量成了当务之急,无疑快速测定铝钛硼合金中钛和硼的含量对提高产品质量有一定的积极作用。
本文制定的分析方法,多年来一直用于铝钛硼合金的研制和产品质量的检验,具有快速、准确,操作简便的特点。盐桥充注3 mol/ L 的KCl 30g/ L 琼脂混合溶液。
离子计: PX J 1C 型或测量精度为011 m V 的其它电位测量仪器。
L a mbda 15 型紫外可见分光光度计。
1 .
2 分析
1 .
2 . 1 钛的测定
称取01500 0g 试样于250 mL 烧杯中,加20 mL 盐酸(1 + 1) ,盖上表皿,待剧烈反应停止后,加10 mL 硫酸( 1 + 1) 并加热至完全溶解。加2 mL 硝酸(1 + 1) ,用少量水洗表皿及杯壁, 加热至黄烟冒尽, 冷却后移入100 m L 容量瓶中,用水定容。
分取10100 mL 试液2 份分别置于2 个100 mL 容量瓶中,各加10 mL 硫酸( 1 + 1) ,用水稀释至30 mL 左右,其中1 份加5 mL 过氧化氢(1 + 9) ,混匀,用水定容。
气泡消失后, 在分光光度计410 n m 处, 用1cm 吸收池,以不加过氧化氢的试液为参比,测量吸光度,在工作曲线上查出相应钛量。
1 试验
1 . 1 主要试剂与仪器
钛标液:500 mg/ L
硼标液:100 mg/ L
称取01286 0 g 已于真空干燥器干燥的优级纯硼酸溶于少量水中,微热使其完全溶解,冷却后移入500 mL 容量瓶中,用水定容,贮于聚乙烯瓶中。
氟硼酸根离子选择电极:404 型。双液接
饱和甘汞电极: 217 型或801 型,外
收稿日期:1998 - 10 - 29
1 .
2 . 2 硼的测定
称取01100 0 g 试样于100 mL 聚乙烯烧杯中,加20 mL 水,用塑料管滴加310 m L 氢氟酸,置于沸水浴中溶解完全,滴加4～5 滴过氧化氢,继续加热5 m in 使溶液澄清, 取下冷却。加水至约70 mL ,加质量浓度为200 g/ L 的氢氧化钠溶液10 mL ,在磁力搅拌器上搅拌,继续用200 g/ L 氢氧化钠溶液调至p H5～6 ( 用广泛p H 试纸检查) , 冷却至室温。将溶液移入100 mL 容量瓶中, 用水定容, 倒回原聚乙烯烧杯中。法溶解速度快,适用于钛的快速分析,后种方法溶解速度慢,适用于钛、硅、铁的连续测定,由于铝钛硼合金中硅、铁的含量较为稳定,不需经常测定,本文采取前种方法溶解试样中钛。
国产铝钛硼合金由于目前在生产工艺及熔铸工艺等方面存在一些缺陷,合金中有过量的固体夹杂物,如石墨、粘土、耐火材料等炉衬材料及铝的氧化物等,这些固体夹杂物不被氢氧化钠———硝酸及盐酸、硫酸、硝酸混合酸溶解, 而以细小颗粒悬浮在试液中,不溶性残渣中钛的含量很低,可忽略不计,而分析进口铝钛硼合金时则无此现象。
在酸性溶液中TiO2 + 与过氧化氢形成黄色———橙色的〔TiO ( H2 O2 ) 〕2 + 络合物, 最大吸收波长为410 nm ,通常采用在硫酸介质中显色以减
小
F
e
(
Ⅲ
)
的
干
扰
,
显
色
酸
度
以
C
= 115～315 mol/ L 的硫酸酸度为宜,本文采用C
?H2 SO4 ) = 210 mol/ L 硫酸酸度显色。工作曲线范围在C Ti 为0 ～50 mg/ L 内符合比尔定律。Mo ( Ⅵ) 、V ( Ⅴ) 、N b ( Ⅴ) 因能与过氧化氢生成有色络合物,对测定有干扰; Fe ( Ⅲ) 、Cr ( Ⅲ) 、Co ( Ⅱ) 、Ni ( Ⅱ) 等虽不与过氧化氢反应, 当含量高时由于本身色泽较深,干扰测定。铝钛硼合金中不含Mo 、V 、N b 、Cr 、Co 、Ni 等元素, 因此不存在这些元素的干扰问题,合金中只含有少量的铁,其质量分数(以下用%表示) ,一般在013 %以下,显色液中铁含量在15 mg 以下, 不干扰钛的测定,可不必加磷酸掩蔽铁。试验表明硼不干扰测定。20 min 之内可完成单样测定。
2 .2 硼的溶解及氟化
资料〔1 、2〕采用酸碱滴定法和硼试剂〔1 羟
插入B F- 电极与参比电极,在搅拌状态下
4
测量平衡电位,于工作曲线上查得相应硼量。
1 .3 工作曲线的绘制
1 . 3 . 1 钛工作曲线的绘制
取20 mL 盐酸( 1 + 1 )、10 mL 硫酸( 1 +
1) 、2 mL 硝酸(1 + 1) 混合,移入100 mL 容量瓶
中,用水定容。
各移取10 mL 上述溶液于数个100 mL 容
量瓶中, 依次加入0100 , 2100 , 4100 , 6100 ,
8100 ,10100 mL 钛标液( C T i = 500 mg/ L ),加入
10 mL 硫酸(1 + 1) ,加水至30 mL 混匀,加入5
mL 过氧化氢( 1 + 9) 混匀, 用水定容。以下按
试样分析步骤进行。以不加钛标准溶液者为参
比,测量吸光度,绘制工作曲线。
1 . 3 .
2 硼工作曲线的绘制
称取纯铝01100 0 g 2 份分别置于2 个100
mL 聚乙烯烧杯中, 依次加入5100 mL 、
10100 m L 硼标液( C B = 100 mg/ L ) , 加水至
20 mL ,加入310 mL 氢氟酸, 以下同试样分析
步骤,将所测平衡电位,在半对数坐标纸上绘制
工作曲线。
基 4 (对甲苯胺) 蒽醌〕光度法测定铝钛硼合
2 结果与讨论
2 .1 钛的溶解与显色
铝钛硼合金中钛以TiAl3 和TiB2 形式存在,它们易溶于盐酸、硫酸、硝酸混合酸中,也可先用氢氧化钠溶液分解,然后用硝酸酸化的方法溶解,溶液中钛以TiO2 + 形式存在。前种方金中硼。前者麻烦、费时,不适于快速分析,后
者需在浓硫酸介质中显色,操作不便。
〔3〕-
本文在资料的基础上,采用B F4 电极快速测定铝钛硼合金中硼,取得了满意的结果。
试样可用硫酸———盐酸溶解,然后加氢氟
酸氟化,使TiB2 中硼转化为B F- ; 试样也可直
4
接加氢氟酸溶解, 在溶解过程中, 硼即转化为E x - E1
10 (×01301)
E2 - E1
B F- ,可省去硼的氟化操作步骤,本文采用后一
4 C B =×100 %
2
种方法溶解试样。为了避免直接加氢氟酸后反应太剧烈,造成飞溅现象, 先在烧杯中加约20 mL 水,然后加氢氟酸,可使反应速度降慢。
溶液中氢氟酸量、溶液温度、加热时间对硼式中: C ———试样中B 的含量;
B
E x ———试液的平衡电位,mV ;
E1 ———含500μg 硼的标准溶液的平衡电
位,mV ;
E2 ———含100μg 硼的标准溶液的平衡电
位,mV 。
该公式对含硼量011 %～015 %或> 110 %的铝钛硼合金仍然适用。
转化为B F- 的生成率有一定影响。试验表明, 4
对于试样中500～2 000μg 硼,当加入氢氟酸量
大于2 m L , 在沸水浴中溶解试样时, 试样快速
溶解后硼全部转化为B F- 。本文选用称取
4
01100 0g 试样( 含硼量800 ～1 200μg) , 加入
20 m L 水及310 m L 氢氟酸, 在沸水浴中溶解。如溶液中有黑色物质,可加4～5 滴过氧化氢, 继续加热5 m in ,使黑色物质完全溶解。
试验表明, 试样溶解完全后继续加热20 m in ,对测定不影响,但不能蒸干。
2 .
3 溶液酸度对电极电位的影响及工作曲线
范围的选择
试验表明, 溶液酸度在p H410 ～710 时, 2 .4 电极的响应时间及电极电位平行漂移
在实际测量中总希望电极的响应时间越短越好,这样可以达到快速分析的目的。在本文测定条件下, 可将B F- 电极予先在5 ×10- 4
4
mol/ L B F- 溶液中活化( 10 ～20 )min , 在测量4
时按先稀后浓的顺序进行,并以一定的速度搅拌溶液,可使电极响应时间缩短到1 分钟～20秒之间。
在测量过程中,经常遇到电极电位缓慢平行漂移现象,这种现象在分析大批量试样时比较明显,可在测量过程中经常用与待测溶液浓度相近的工作曲线溶液校正待测溶液的电位值,以提高分析结果的准确度。
2 .5 共存元素对测定硼的影响
试验表明, 在测定条件下, 铝钛硼合金中铝、钛、硅、铁、铬、锰、镓、镁、铜、钒、锆等元素; 溶液中过量的氟离子、过氧化氢; 反应生成的铝、钛等元素的氟盐物沉淀均不干扰硼的测定,
B F- 电极对溶液中1 ×10 - 4 ～1×10 - 2 mol/ L
4
B F- 有能斯特响应, 即在硼完全转化为B F-
4 4
后,在半对数坐标纸上,B F- 电极电位与溶液
4
中1108 ～108110 mg/ L 的硼量呈线性关系。本文选取溶液酸度为p H5～6 ,溶液酸度的调整可用广泛p H 试纸检查。
根据试验条件,B F- 电极法可快速测定铝
4
钛硼合金中011 %～10 %的硼量, 由于铝钛硼合金大多数含硼量为018 %～112 % ,因此工作曲线范围不必做得很大,与试样含硼量相当即可。一般取500μg 硼及1000μg 两个点绘制工
作曲线,并可在线性范围内适当延长。为了提高分析结果的计算精度,可用2 个
浓度数量级的专用半对数坐标纸绘制工作曲线。
为了避免绘制工作曲线的麻烦,可用计算机甚至多功能计算器计算分析结果。在本文分析条件下,试样中硼的含量可用下面化简后的计算式计算分析结果: SCN - 、I - 、ClO - 、NO - 对硼的测定有影响, 因
4 3
此应避免使用高氯酸和硝酸。
为了保持工作曲线溶液与试样溶液离子强度一致,制备工作曲线溶液时应加入与试样相同量的纯铝,准确加入相同量的氢氟酸,并与试样溶液制备的同时进行。30 min 之内可完成单样分析。
2 .6 试样分析结果
轻合金的半固态加工技术
蒋鹏 ,贺小毛 ,张秀峰
(机械工业部北京机电研究所 ,北京市 100083)
摘要 : 轻合金的半固态加工指对具有球状晶的半固态合金进行成形 ,是一种新的加工技术 。获得球状非 枝晶的方法有机械搅拌 、机械剪切 、电磁搅拌 、应变诱导熔化活化 ( SIMA ) 等方法 。半固态加工工艺有半 固态挤压 、半固态轧制 、半固态压铸 、半固态锻造等 。铝镁合金的半固态加工研究和应用进行得较多 。 关键词 : 轻合金 ;半固态 ;加工
中图分类号 : T G 306 文献标识码 : B 文章编号 : 1002 1752 ( 1999) 08 0052 04
轻合金半固态加工技术 、指对具有非枝晶
结构的固相液相组织共存的半固态坯料进行各
种加工的一种新型成形工艺〔1〕
。其优点是 : ⑴ 制品显微组织细化 ,缺陷和偏析减少 ,机械性能 提高 ; ⑵半固态金属变形抗力显著降低 ,所需成 形力小 ; ⑶半固态金属在变形前可保持固体形 状 ,便于坯料传输 ,可以大幅度提高生产率 。 与高熔点的黑色金属相比 ,轻合金熔点低 , 成形温度低 ,对模具材料的高温性能要求也低 , 便于进行半固态加工 。因此 ,目前轻合金半固 态加工研究和应用进行得较多 。本文就轻合金
半固态加工技术的概况作一简要介绍 。
1 非枝晶凝固的半固态合金
合金的非枝晶凝固
一般铸锭组织结构有两种形式 ,一种是柱 1 . 1 状枝晶 ,另一种是等轴状枝晶 。大致凝固方式
如图 1 所示〔2〕
。金属在凝固过程中 ,生成的固 相呈树枝状 ,逐渐生长 ,相互交错 ,使半固态金 属的流动性变差 。一般当固相比率达到 20 % 时 ,枝状结构就开始硬化 ,不能均匀变形 ,容易 生成裂纹 ,不能进行成形加工 。
钛 、硼含量 ,并与二安替吡啉甲烷光度法测定钛 量 、酸碱滴定法测定硼量的分析结果相比较 ,其
结果见表 1 。
表 1 试样分析结果
Ti , %
B , %
试样编号 B F - 电极法
二安替吡啉
甲烷光度法
过氧化氢光度法
( n = 4) 差值
酸碱滴定法
差值
4 ( n = 4) 国产块 4159 5133 5186 4196
4158 5133 5186 4196
- 0101 0100 0100 0100
0192 1106 1116 0198
0193 1106 1117 0198
+ 0101 0100 + 0101 0100
1 2
国产块 国产丝 英国丝
〔2〕方旭升 ,郑梅玉. 分光光度法快速测定新型晶粒细化剂中
五种元素. 轻金属 ,1992 ( 8) :50～51 .
参考文献 :
〔3〕孟福海 ,丁文发. 用 B F -
电极测定卤水
、卤块和氧化镁中微 4 量硼. 分析试验室. 1982 ( 2) :14～16 .
(责任编辑 武红林)
〔1〕胡凤仙 ,史淑芝. 铝钛硼中高硼含量的化学测定及光电炉
前钛和硼的分析. 轻合金加工技术 ,1984 ( 10) :33～36 .
收稿日期 :1998 - 06 - 17
广东豪美新材股份有限公司原辅材料验收标准 铝钛硼合金线材 1 范围 本标准规定了熔铸铝合金细化晶粒用铝钛硼线材的技术要求，复验与验收。 订购铝钛硼线材时应按本标准直接订货，进厂时一律按本标准规定进行复验和验收。 2 引用规范性引用文件 YS/T 447.1-2011 铝及铝合金晶粒细化用合金线材第1部分：铝-钛-硼合金线材 3 要求 3.1 化学成分 铝钛硼合金线材的化学成分应符合表1规定。 表1化学成分 3.2 尺寸及允许偏差 线材的尺寸及允许偏差应符合表2的规定。 3.3 力学性能 线材的室温伸长率A50mm≥13%。其他符合YS/T 447.1-2011的规定。 3.4 显微组织 显微组织应符合YS/T 447.1-2011的规定。 3.5 外观质量 3.5.1 线材表面质量应光滑清洁，不允许有肉眼可见的裂纹、起皮及扭折。 3.5.2 线材表面允许有轻微的发暗和局部的氧化色及深度不超出线材直径允许偏差的斑点、划伤等缺陷。
Q/HM J4011－2015 ────────────────────────────────────────────3.6 晶粒细化能力 按YS/T 447.1-2011附录A进行晶粒细化能力试验时，其AlTi5B1A的晶粒平均直径≤250μm； 3.7 氢含量 含氢量≤0.25mL/100g熔铝。 3.8 焊接接头 每卷线材由一根绕成，但允许有焊接接头，接头不得超过2处。 3 检验方法 检验方法按YS/T 447.1-2011的规定进行。 4 复验及验收 4.1 进厂的重熔用铝钛硼线材每批必需有供应厂家出具的合格证或质量证明书。 4.2 由品质部门负责对铝钛硼线材的进厂复验和验收。来料无随货《质量保证（或证明）书》或合格证明的，有权拒收；来料有《质量保证（或证明）书》或合格证明的，可按此标准进行复验，复验合格的，可按流程办理该批来料的入库手续。复验不合格的，判该批来料不合格并通知采购部门退货。 4.3 进厂合格的铝钛硼线材只对外观质量进行复验，若进厂的铝钛硼线材技术指标可疑时，可取样委托有资质的检测机构复验。 2
铝钛硼合金中钛、硼的快速测定 孟福海 (郑州轻金属研究院,河南郑州450041) 摘 要 试样用氢氟酸溶解,合金中TiB2 的硼转化为B F- ,在p H5～6 之间,用B F- 离子选择电极工作曲线法 4 4 测定试样中硼量。B F- 电极对溶液中1 ×10 - 4 ～1 ×10 - 2 mol/ L 的B F- 有能斯特响应。合金中铝、钛、 4 4 硅、铁及试液中过量F - 和过氧化氢不影响测定结果。 关键词: 钛;硼;过氧化氢光度法;B F- 电极法;铝钛硼合金 4 中图分类号: TF801 . 3 文献标识码: B 文章编号: 1002 1752 ( 1999) 08 0049 03 我国轻合金工业大量使用丝状铝钛硼合金细化剂始于80 年代中期,由于国产丝状铝钛硼合金质量存在一些缺陷,每年都要花费大量外汇进口数百吨之多。如何提高国产铝钛硼丝的质量成了当务之急,无疑快速测定铝钛硼合金中钛和硼的含量对提高产品质量有一定的积极作用。 本文制定的分析方法,多年来一直用于铝钛硼合金的研制和产品质量的检验,具有快速、准确,操作简便的特点。盐桥充注3 mol/ L 的KCl 30g/ L 琼脂混合溶液。 离子计: PX J 1C 型或测量精度为011 m V 的其它电位测量仪器。 L a mbda 15 型紫外可见分光光度计。 1 . 2 分析 1 . 2 . 1 钛的测定 称取01500 0g 试样于250 mL 烧杯中,加20 mL 盐酸(1 + 1) ,盖上表皿,待剧烈反应停止后,加10 mL 硫酸( 1 + 1) 并加热至完全溶解。加2 mL 硝酸(1 + 1) ,用少量水洗表皿及杯壁, 加热至黄烟冒尽, 冷却后移入100 m L 容量瓶中,用水定容。 分取10100 mL 试液2 份分别置于2 个100 mL 容量瓶中,各加10 mL 硫酸( 1 + 1) ,用水稀释至30 mL 左右,其中1 份加5 mL 过氧化氢(1 + 9) ,混匀,用水定容。 气泡消失后, 在分光光度计410 n m 处, 用1cm 吸收池,以不加过氧化氢的试液为参比,测量吸光度,在工作曲线上查出相应钛量。 1 试验 1 . 1 主要试剂与仪器 钛标液:500 mg/ L 硼标液:100 mg/ L 称取01286 0 g 已于真空干燥器干燥的优级纯硼酸溶于少量水中,微热使其完全溶解,冷却后移入500 mL 容量瓶中,用水定容,贮于聚乙烯瓶中。 氟硼酸根离子选择电极:404 型。双液接 饱和甘汞电极: 217 型或801 型,外 收稿日期:1998 - 10 - 29
高洁净度铝钛硼合金丝项目 可行性研究报告 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：https://www.doczj.com/doc/2c14661127.html, 高级工程师：高建
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目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国高洁净度铝钛硼合金丝产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (11) 2.5高洁净度铝钛硼合金丝项目发展概况 (12)
高洁净度铝钛硼合金丝项目可行性研究报告 核心提示：高洁净度铝钛硼合金丝项目投资环境分析，高洁净度铝钛硼合金丝项目背景和发展概况，高洁净度铝钛硼合金丝项目建设的必要性，高洁净度铝钛硼合金丝行业竞争格局分析，高洁净度铝钛硼合金丝行业财务指标分析参考，高洁净度铝钛硼合金丝行业市场分析与建设规模，高洁净度铝钛硼合金丝项目建设条件与选址方案，高洁净度铝钛硼合金丝项目不确定性及风险分析，高洁净度铝钛硼合金丝行业发展趋势分析 提供国家发改委甲级资质 专业编写： 高洁净度铝钛硼合金丝项目建议书 高洁净度铝钛硼合金丝项目申请报告 高洁净度铝钛硼合金丝项目环评报告 高洁净度铝钛硼合金丝项目商业计划书 高洁净度铝钛硼合金丝项目资金申请报告 高洁净度铝钛硼合金丝项目节能评估报告 高洁净度铝钛硼合金丝项目规划设计咨询 高洁净度铝钛硼合金丝项目可行性研究报告 【主要用途】发改委立项，政府批地，融资，贷款，申请国家补助资金等【关键词】高洁净度铝钛硼合金丝项目可行性研究报告、申请报告 【交付方式】特快专递、E-mail 【交付时间】2-3个工作日 【报告格式】Word格式；PDF格式 【报告价格】此报告为委托项目报告，具体价格根据具体的要求协商，欢迎进入公司网站，了解详情，工程师（高建先生）会给您满意的答复。 【报告说明】 本报告是针对行业投资可行性研究咨询服务的专项研究报告，此报告为个性化定制服务报告，我们将根据不同类型及不同行业的项目提出的具体要求，修订报告目录，并在此目录的基础上重新完善行业数据及分析内容，为企业项目立项、上马、融资提供全程指引服务。
可行性研究报告是在制定某一建设或科研项目之前，对该项目实施的可能性、有效性、技术方案及技术政策进行具体、深入、细致的技术论证和经济评价，以求确定一个在技术上合理、经济上合算的最优方案和最佳时机而写的书面报告。可行性研究报告主要内容是要求以全面、系统的分析为主要方法，经济效益为核心，围绕影响项目的各种因素，运用大量的数据资料论证拟建项目是否可行。对整个可行性研究提出综合分析评价，指出优缺点和建议。为了结论的需要，往往还需要加上一些附件，如试验数据、论证材料、计算图表、附图等，以增强可行性报告的说服力。 可行性研究是确定建设项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建项目进行全面技术经济分析论证的科学方法，在投资管理中，可行性研究是指对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。在此基础上，综合论证项目建设的必要性，财务的盈利性，经济上的合理性，技术上的先进性和适应性以及建设条件的可能性和可行性，从而为投资决策提供科学依据。 投资可行性报告咨询服务分为政府审批核准用可行性研究报告和融资用可 行性研究报告。审批核准用的可行性研究报告侧重关注项目的社会经济效益和影响；融资用报告侧重关注项目在经济上是否可行。具体概括为：政府立项审批，产业扶持，银行贷款，融资投资、投资建设、境外投资、上市融资、中外合作，股份合作、组建公司、征用土地、申请高新技术企业等各类可行性报告。 报告通过对项目的市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的研究调查，在行业专家研究经验的基础上对项目经济效益及社会效益进行科学预测，从而为客户提供全面的、客观的、可靠的项目投资价值评估及项目建设进程等咨询意见。 可行性研究报告大纲（具体可根据客户要求进行调整） 为客户提供国家发委甲级资质 第一章高洁净度铝钛硼合金丝项目总论 第一节高洁净度铝钛硼合金丝项目背景 一、高洁净度铝钛硼合金丝项目名称 二、高洁净度铝钛硼合金丝项目承办单位 三、高洁净度铝钛硼合金丝项目主管部门 四、高洁净度铝钛硼合金丝项目拟建地区、地点
铝钛硼晶粒细化机理 汤皓元，陈 越，杨 钢，方树铭，徐 涛，张 苏 （昆明冶金研究院，昆明６５００３１ ）摘要 从铝钛硼中间合金入手，分析了铝钛硼中主要的金属化合物是三铝化钛和二硼化钛，这两种金属化合物在铝及铝合金晶粒细化中起到主导作用。分析了目前晶粒细化剂细化机理主要观点， 即硼化物理论、相图／包晶理论、包晶壳理论、超形核理论、二重形核理论等，同时阐述了铝钛硼晶粒细化机理的最新研究成果。 关键词 铝钛硼 二硼化钛 三铝化钛 形核中图分类号：ＴＧ２９２ 文献标识码： ＡＡｌ－Ｔｉ－Ｂ Ｇｒａｉｎ Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ ＭｅｃｈａｎｉｓｍＴＡＮＧ Ｈａｏｙｕａｎ，ＣＨＥＮ Ｙｕｅ，ＹＡＮＧ Ｇａｎｇ，ＦＡＮＧ Ｓｈｕｍｉｎｇ ，ＸＵ Ｔａｏ，ＺＨＡＮＧ Ｓｕ（Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５００３１）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｔａｒｔｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ ｍａｓｔｅｒ ａｌｌｏｙｓ．Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｍｅｔａｌ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｉｎ ｔｈｅ Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ ｉｓＴｉＡｌ３ａｎｄ ＴｉＢ２．Ｂｏｔｈ ｍｅｔａｌ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｐｌａｙ ａ ｌｅａｄｉｎｇ ｒｏｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｎｄ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｇｒａｉｎ ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｍａｉｎｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ｇｒａｉｎ ｒｅｆｉｎｅｒ ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ｂｏｒｉｄｅ ｔｈｅｏｒｙ，ｐｈａｓｅ ｄｉａｇｒａｍ／ｐａｃｋａｇｅ ｃｒｙｓｔａｌ ｔｈｅｏｒｙ，ｐａｃｋａｇｅｃｒｙｓｔａｌ ｓｈｅｌｌ ｔｈｅｏｒｙ，ｓｕｐｅｒ ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｄｏｕｂｌｅ ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ ｔｈｅｏｒｙ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅ ｌａｔｅｓｔ ｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔ ｏｆ Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ ｇｒａｉｎ ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｒｅ ｅｘｐ ｏｕｎｄｅｄ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ，ＴｉＢ２，ＴｉＡｌ３，ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ 汤皓元： 男，１９７９年生，硕士研究生，助理工程师，主要研究方向为铝及铝合金晶粒细化技术 Ｅ－ｍａｉｌ：ｋｅｋｏ８００４０３＠１６３．ｃｏｍ 随着社会的发展， 铝及铝合金的需求量不断攀升，并且铝的高端产品需求量也不断增加。铝及铝合金生产厂家迫切需要改善其加工工艺、提高成材率及节约原材料和能源，铝钛硼丝晶粒细化剂应运而生，广泛应用于铝及铝合金生产中。为了改善铝钛硼合金的晶粒细化性能，世界各国学者就其细化机理进行了大量的研究，普遍认为Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ合金的晶粒细化作用主要是合金中金属化合物在熔体冷却过程中的行为来实现的， 合金中金属化合物的种类、形态、尺寸及分布对细化机理研究极为重要。由于从熔体的结晶过程直接获取数据相当困难， 而且影响金属结晶过程的因素又非常复杂，因此关于Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ合金的细化机理众说纷纭，没有形成统一的观点和理论。 １ Ａｌ－Ｔｉ－ Ｂ合金中的金属化合物Ａｌ－Ｔｉ－ Ｂ合金中金属化合物可分为３类［１］ ：铝化物、硼化物及亚稳相颗粒。铝化物主要是三铝化钛，硼化物主要是二 硼化铝、二硼化钛，亚稳相主要是ＴｉＡｌｘ、（Ａｌ，Ｔｉ）Ｂ２。 １．１ 铝化物 三铝化钛是体心正方晶胞［２］ ，颗粒的尺寸为３０～ １００μ ｍ，在合金中有片状、花瓣状、块状３种形态［３］ 。３种形态的三铝化钛都有相同的晶体结构，都是从（１００） 面开始长大，只因结晶条件的差异导致堆叠方式不同，进而导致形态不同。合金进入铝熔体后，不同形态的三铝化钛在铝熔体中的熔解时间不同，其中片状三铝化钛是二维枝晶方式生长， 只有（００１）晶面面向熔体，因此熔解慢，完全熔解所用的时间也长。而块状三铝化钛是由三维生长等轴晶体， 多面面向熔体，因此熔解快，完全熔解所用的时间也短，因此晶粒细化作用时间短。为了解决块状三铝化钛晶粒细化作用时间短的问题，一般将含这种形态的合金做成杆线状，在铝液流槽内动态（在线）加入，细化作用时间为３０～６０ｓ。花瓣状三铝化钛的熔解和细化效果介于片状与块状之间。而生产中使用的Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ合金，通常含有３种形态的三铝化钛，只是３种形态的三铝化钛所占的比例不同。当Ａｌ－Ｔｉ－ Ｂ合金进入熔体后，块状三铝化钛比花瓣状和片状三铝化钛熔解快，块状的三铝化钛迅速熔解而起形核作用。其他两种形态的三铝化钛因为形核能力稍低，其形核潜能受到块状三铝化钛的限制。当块状三铝化钛溶解到一定程度，花瓣状和片状三铝化钛相继以稍低的形核能力在稍低的温度下起形核作用。 １．２ 硼化物 硼化物主要有二硼化铝和二硼化钛，二硼化钛和二硼化 铝是六方晶体，颗粒的尺寸为０．０５～３μ ｍ。Ａｒｎｂｅｒｇ等［２］ 研究发现，Ａｌ－Ｔｉ－ Ｂ合金刚加入熔体时，硼化物除了有二硼化钛、二硼化铝外，还有（Ａｌ，Ｔｉ）Ｂ２相。然而经过３ ｈ保温后只有二硼化钛相存在，从而说明合金中只有二硼化钛相是稳定的硼化物。 同时大部分学者也认为二硼化钛是起主要细化作用的硼化物，而二硼化铝颗粒被认为只在没有三铝化钛和二硼化钛相时才能成为核心。 · ３３１·铝钛硼晶粒细化机理／汤皓元等
铝 概况（Survey）： 铝（英语：Aluminium / Aluminum）是化学元素。化学符号是Al。原子序数是13。 性状（Character）： 铝有特殊化学、物理特性，是当今工业常用金属之一，不仅重量轻，质地坚，而且具有良好延展性、导电性、导热性、耐热性和耐核辐射性，是国家经济发展的重要基础原材料。铝在空气中会迅速形成一层致密的氧化铝薄膜，阻止腐蚀的继续进行。 物理性质（Physical property）： 状态：固态 密度（接近室温）：2.70 g2cm?3 熔点时液体密度：2.375 g2cm?3 熔点：933.47 K，660.32 °C，1220.58 °F 沸点：2792 K，2519 °C，4566 °F 熔化热：10.71 kJ2mol?1 汽化热：294.0 kJ2mol?1 比热容：24.200 J2mol?12K?1原子性质（Atomic properties）： 氧化态：3, 2, 1（两性氧化物） 电负性：1.61（鲍林标度） 原子半径：143 pm 共价半径：121±4 pm 范德华半径：184 pm 铝靶 名称规格尺寸纯度 铝丝（Al）Φ0.2—1.0mm 99.9% 99.99% 99.999% 99.9995+% 99.9999% 99.9999+% Φ1.0—3.0mm 99.9% 99.99% 99.999% 99.9995+% 99.9999% 99.9999+% Φ3.0—6.0mm 99.9% 99.99% 99.999% 99.9995+% 99.9999% 99.9999+% 铝片（Al）（50*50*0.2-1.5mm）99.9% 99.99% 99.999% 99.999+% 99.9999% 99.9999+% （100*100*0.2-1.5mm）99.9% 99.99% 99.999% 99.999+% 99.9999% 99.9999+%
铝工业用的铝钛硼稀土晶粒细化剂 1 成果简介 几十年来，Al-Ti-B中间合金一直是铝行业中广泛使用的细化剂。虽然该细化剂具有较好的细化效果，但是其内部TiB2的聚集、沉淀以及Cr、Zr等元素的中毒现象使得细化效果衰退甚至消失。后来出现了Al-Ti-B中间合金丝，采取随流加入的方式，很快进入熔体产生细化作用。目前，世界上比较认可的产品主要由英国的LSM公司、荷兰的KBM公司、美国的KBA公司等几家机构生产。1980年代以来，我国很多铝厂联合科研机构开发出了自己的Al-Ti-B细化剂产品，但细化效果并不理想，主要是由于其化学成分以及微观组织中生成的第二相形态、尺寸和分布等问题导致。所以，目前国内应用的铝合金细化剂以进口居多，价格昂贵。随着我国铝业的发展，尤其在铝的深加工方面的发展，例如高品质的铝板、铝箔等产品的生产，对基础铝坯的组织要求越来越高，获得细小均匀的晶粒是能否得到高品质铝加工产品的一个关键因素，铝晶粒细化剂已成为铝行业发展中不可缺少的一部分。目前国内生产的Al-Ti-B中间合金，由于其综合性能差，在铝深加工行业中晶粒细化剂主要依靠进口。因此，随着我国铝加工行业的发展，高品质的Ａl-Ti-B晶粒细化剂的需求量将越来越高，研究和开发综合性能较好的细化剂并逐渐取代进口，已成为我国细化剂市场发展的迫切需求。我
们在成功开发高品质Al-Ti-B中间合金的基础上，详细研究了RE元素的影响，开发出了优质、长效的Al-Ti-B-RE细化剂。针对现有细化剂存在的中毒现象、细化效果不理想的状况，本项目通过化学反应方法制备Al-Ti-B-RE细化剂，通过设计合金成分和反应工艺参数，使得细化剂组织中形核相TiB2质点均匀离散分布，细化剂成分要求为Ti含量约5%wt，B含量约1%wt；细化剂中第二相：TiAl3<75mm，TiB2<3mm，且均匀弥散分布，没有明显的TiB2团聚。 2 应用说明可应用于工业纯铝和高纯铝、1000系至8000系铝合金、亚共晶和共晶型铝硅合金等的细化与工业化生产。通过添加本项目制备的细化剂，纯铝晶粒尺寸在100mm以下，比工业上通常的细化效果200~250mm要好得多，从而使铝熔体中未被完全精炼干净的夹杂物以更细小状态弥散分布。同时延长了细化剂的作用时间(10小时以上)。 3 效益分析近20年来我国铝型材用量增长迅速，2002年消费量达500万吨，其中铝型材约300万吨。若用于细化铝及铝合金的Ａl-Ti-B 加入量按0.15％计算，年需求量在6000－7000吨。经济效益：铝钛硼稀土中间合金的单位制造成本约2.5万元／吨，不含税售价约为3万元／吨，则每吨利润约为0.5万元，按年产铝钛硼稀土细化剂1000吨计算，年利润约为500万元。社会效益：减少铝钛硼细化剂的进口，为国家节约大量外汇；