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本文采用SHS法来制备Al-Ti-C晶粒细化剂的。Al-Ti-C是一种高效的铝及其合金晶粒细化剂，具有优异的细化效果和抗细化衰减能力，并对含Zr、Cr、Mn、V等元素的铝合金有“中毒免疫”作用，成为取代Al-Ti-B的新一代晶粒细化剂。
以Al-Ti-C晶粒细化剂为研究对象，采用理论计算与实验研究相结合的方法，以熔体反应条件对晶粒细化剂微观组织的影响规律进行了研究，同时，对工业纯铝和铝硅合金做了一系列的细化及变质实验，研究了Al-Ti-C晶粒细化剂对纯铝的细化效果以及与Al-Sr变质剂联合作用下对铝硅合金组织的影响规律，确定最佳的工艺参数。研究工作的主要内容与研究结论：
1.采用SHS技术成功地制备了Al-Ti-C晶粒细化剂，研究了晶粒细化剂合成过程中熔体反应条件对晶粒细化剂微观组织的影响规律。当组织中同时存在细小的块状TiAl3和颗粒状的TiC相，而且分布比较均匀时，细化效果为最佳。从实验中我们可以得出，最佳的Al加入量为30(wt％)，合理的制备温度为800℃，最佳的保温时间为10min；
2.通过Al-Ti-C晶粒细化剂对纯铝的细化实验，研究了不同添加量、不同碳含量、不同制备温度下的Al-Ti-C晶粒细化剂对纯铝的细化效果。从实验中，我们可以得出：添加量为0.2(wt％)的Al5Ti0.25C在制备温度为800℃时，其细化效果最好；
3.通过Al-Ti-C晶粒细化剂和Al-Sr变质剂对ZL101合金的细化变质实验，研究了单独加入晶粒细化剂、单独加入变质剂和同时加入细化剂与变质剂时对ZL101合金和Al12Si合金组织的影响规律。从实验中，我们得出：对于ZL101合金，单独加入变质剂，硅相由针片状转化为均匀而细小的纤维状，同时促使了α-Al枝晶的形核生长，合理的加入量为0.2(wt％)；单独加入晶粒细化剂，α-Al枝晶组织进一步被细化，对共晶硅的作用不大，最佳的加入量为0.2(wt％)；对于Al12Si合金，单独加入晶粒细化剂，细化效果比较明显，随着添加量的增加，Si相逐渐从针片状向短棒状和球状转化；同时加入0.2(wt％)的晶粒细化剂和0.2(wt％)的变质剂，变质效果提高不是很大，但是α-Al枝晶被粗化了，主要是由于Sr的加入促进了α-Al的形核，为了达到单独加入时的效果，需要提高细化剂的添加量。