Al–Nb–B 晶粒细化剂

抗硅中毒

用 NbAl₃ 和 NbB₂ 双相颗粒协同细化晶粒并调控富铁相，使亚共晶 Al–Si 合金在非热处理态获得更高的强度与塑性。

Liu, Wenqiang · 张瑞杰 · 武晓燕 · Chunxiao, Sun · 赵睿杰 · Li, Jun · 江海涛

Journal of Materials Research and Technology 2024

参数信息

屈服强度提升

16.1 %

抗拉强度提升

12.82 MPa

激冷层晶粒尺寸减小

13.9 %

偏析带晶粒尺寸减小

12.5 %

中心区晶粒尺寸减小

17.6 %

技术优势

抗硅中毒

NbAl₃ 和 NbB₂ 颗粒共存可防止 TiB₂ 在含硅熔体中失去形核效力，细化效果不受 Si 含量影响。

强度塑性同步提升

晶粒细化与富铁相调控使屈服强度提高 16.1%，同时伸长率优于未细化和 Al–Ti–B 孕育合金。

细化富铁相

与 Al–Ti–B 相比，Al–Nb–B 细化剂使 α-Al₁₅(Fe,Mn)₃Si₂ 相尺寸和数量减少，δ-Al₄FeSi₂ 相增多，提高断裂韧性和塑性。

应用场景

• 铝合金铸造：细化亚共晶 Al–Si 合金晶粒，提高铸件强度与塑性。
• 汽车轻量化：提高 Al–Si 合金力学性能，使薄壁件更安全耐用。
• 增材制造原料：细化激光熔化凝固组织，减少打印件缺陷。
• 铝熔体处理：在熔炼环节加入，改善熔体质量与铸态组织。
• 电池壳体材料：提升 Al–Si 合金壳体强塑性，增强结构安全性。