Hợp kim trung gian AlB1 sau khi chế tạo được sử dụng biến tính cho nhôm và hợp kim nhôm nhằm cải thiện cơ lý tính, tính gia công và độ dẫn điện.. Nhôm sạch và các hợp kim 413.0, 6201 đượ
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
GIẢN ĐỒ PHA Al-B
Giản đồ trạng thái Al-B đã được nghiên cứu từ lâu, tuy nhiên vẫn có nhiều quan điểm khác nhau xung quanh sự hình thành và tồn tại các pha chủ yếu trong giản đồ Nghiên cứu gần đây nhất là của Carlson [6], đã đưa ra giản đồ pha Al-B với các pha bền ở trạng thái rắn là αAlB 12 , βAlB 12 , AlB 10 , AlB 12 , AlB 2 và Al
Sau đó Duschanek và Rogl [11] đã giới hạn kết luận của Carlson lại, bằng phương pháp thực nghiệm, họ đã cho thấy cacbon có ảnh hưởng rất lớn đến sự hình thành và tồn tại của các pha αAlB 12 , βAlB 12 , và AlB 10 Họ đề xuất rằng βAlB 12 tác dụng với cacbon tạo thành hợp chất bền như AlB 48 C 2 Tương tự AlB 10 cũng tạo với cacbon thành hợp chất bền AlB 24 C 4 và vì thế chỉ còn αAlB 12 và AlB 2 là các pha bền
Duschanek và Rogl đã xác định được các pha bền trong hệ nhị nguyên Al-B, bao gồm βB, αAlB 12 , AlB 2 , Al 2 B 3 và Al Tại thành phần B là 0,025% và nhiệt độ 659,9 độ C, giản đồ pha cho thấy phản ứng cùng tinh xảy ra hình thành pha AlB 2 từ pha lỏng Tuy nhiên, phản ứng hình thành AlB 12 từ AlB 12 vẫn chưa được xác định rõ ràng Carlson cho rằng phản ứng này diễn ra ở 980 độ C với thành phần Bo khoảng 0,3%, trong khi Serebryanski xác định hàm lượng B ở điểm cùng tinh là 0,31% bằng phương pháp soi kim loại định lượng Nhiệt độ của phản ứng cùng tinh cũng có phạm vi dao động rộng, từ dưới 950 độ C đến trên 1400 độ C Tuy nhiên, nghiên cứu của Duschanek và Rogl đã xác định được nhiệt độ phản ứng này là 1030 độ C và đồng ý với thành phần cùng tinh do Sigworth đưa ra.
Hình 2.1 Giản đồ pha Al-B [11]
Mặc khác, Bo có hai dạng thù hình một là α và một là β Bo có dạng thù hình α được hình thành bằng cách lắng đọng hơi Bo ở 1000 0 C và dạng thù hình β hình thành khi nung nóng đến 1300 0 C AlB 12 có hai đa hình với sự chuyển đổi α → β xảy ra ở 1550 0 C Phản ứng bao tinh L + βAlB 12 → AlB 10 đã được sử dụng để giải thích điểm nhiệt độ không đổi tại 1850 0 C AlB 10 đã được xác định trong thành phần khi làm nguội từ nhiệt độ 1850 0 C xuống 1660 0 C Số liệu các pha trong giản đồ pha hai nguyên Al-B được cho trong bảng 2.1
Bảng 2.1 Số liệu cấu trúc các pha trong hệ Al-B [11]
Pha/khoảng nhiệt độ ( 0 C) Hệ tinh thể Thông số mạng Tham khảo
Al/ < 660 Hệ lập phương a = 4.039 03-0932 α-B/ < 1300 Hệ lục phương a = 5.057, α = 58.06 85-0702 β-B/ < 2092 Hệ tam phương a = 10.925, c = 23.814 31-0207 AlB 2 / < 980 Hệ lục phương a= 3.0054, c = 3.25276 39-1483 AlB 10 / 1850 Hệ tam phương a = 7.835, c = 15.91 22-0002 α- AlB12/ 1550 Hệ tứ phương a = 10.16, c = 14.28 12-0640 β- AlB 12 / 2150 Hệ trực thoi a = 10.925, b = 12.63, c = 23.814 12-0639
Hình 2.2 Giản đồ pha Al-B (vùng nhiệt độ cao) [11]
Hợp kim trung gian AlB1 được dùng chủ yếu trong lĩnh vực sản xuất nhôm dẫn điện nhằm loại bỏ các kim loại chuyển tiếp tạp chất như Ti, V, Cr, và Zr Các nguyên tố này có trong nhôm như là tạp chất được đưa vào từ quặng boxit hay từ phế liệu Hàm lượng của các nguyên tố này chỉ cao hơn vài chục ppm Tuy nhiên, các nguyên tố chuyển tiếp này làm giảm độ dẫn điện của nhôm đáng kể Để khắc phục vấn đề này, nguyên tố Bo được sử dụng để làm kết tủa các tạp chất bằng cách hình thành các pha dạng borit không tan trong dung dịch rắn của nhôm khi kết tinh, làm tăng độ dẫn điện của nhôm Hơn nữa, các borit có thể lấy ra khỏi nhôm lỏng bằng việc xử lý trọng lực do sự chênh lệch về khối lượng riêng của các pha borit
Hợp kim trung gian Al-B được chọn để làm kết tủa các kim loại chuyển tiếp này
Các hợp kim trung gian Al-B trên thị trường được sản xuất theo cơ chế phản ứng hóa học của muối KBF 4 với nhôm lỏng Bo bị khử khỏi muối bởi nhôm và phân tán vào trong nhôm lỏng ở dạng borit nhôm AlB 2 và AlB 12 AlB 12 là một pha nhiệt độ cao, trong khi AlB 2 là pha ổn định ở nhiệt độ phòng khi hàm lượng B thấp hơn 44,5% theo giản đồ pha Al-B (Hình 2.2) Theo giản đồ pha, một phản ứng bao tinh L + AlB 12 → AlB 2 xảy ra ở 1030 0 C Trong quá trình nguội, AlB 12 phản ứng với nhôm lỏng tạo thành AlB 2 Tuy nhiên AlB 12 luôn luôn được phát hiện trong các hợp kim trung gian đã được sản xuất thông qua các phản ứng muối nóng chảy ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ phản ứng bao tinh Sự hiện diện của AlB 12 ở nhiệt độ thấp hơn 1030 0 C gây ra sự nhầm lần về độ bền của các pha boric trong nhôm
Bằng cách sử dụng kỹ thuật BEI trong SEM, các pha AlB 2 và AlB 12 được phân biệt trong các hợp kim trung gian Tổ chức tế vi được giải thích trên cơ sở cân bằng pha nhiệt động lực học cho các phản ứng bao tinh và phản ứng nóng chảy muối dẫn đến sự hình thành các pha borit.
GIẢN ĐỒ PHA Al 2 O 3 -Na 3 AlF 6
Sự hòa tan oxit nhôm trong cryolit nóng chảy và cấu trúc hệ Na 3 AlF 6 – Al 2 O 3 đã được nghiên cứu hơn một thế kỷ qua bởi tính quan trọng của nó trong công nghiệp sản xuất nhôm và đã được nghiên cứu bởi Hall-Heroult [12]
Cryolite hoà tan nhôm oxit theo phương trình:
2Al 2 O 3 + 2Na 3 AlF 6 = 4AlF 3 + Na 2 Al 2 O 4 + 2Na 2 O (2.1)
Các kết quả đo của việc hòa tan oxit nhôm trong cryolit cho trong bảng 2.3
Bảng 2.2 Các số liệu đo được của việc hòa tan oxit nhôm trong cryolit nóng chảy ở 1027 0 C, [12]
Tỉ lệ cyolit ban đầu r ( mol NaF/ mol AlF 3 )
Tỉ lệ cryolit cân bằng r
Hóa học phần nóng chảy tính được Độ hòa tan oxit nhôm a NaF a AlF3 % Phần mol
Trong bảng 2.3 cho thấy với tỷ lệ NaF/AlF 3 = 3 thì độ hòa tan tối đa của nhôm oxit trong cryolite đạt khoảng 13.7% tương ứng với tỷ lệ Al2O 3 /Na 3 AlF 6 là1:6 ở 1027 0 C Như vậy trong các quá trình nấu luyện để nhôm oxit hòa toàn hòa tan trong cryolite thì tỷ lệ Al 2 O 3 /Na 3 AlF 6 ở 1027 0 C phải lớn hơn hoặc bằng 1:6 hoặc nấu luyện với tỷ lệ thấp hơn thì nhiệt độ nấu luyện phải lớn hơn 1027 0 C Giản đồ pha hệ oxit nhôm – cryolit cho trong hình 2.3
Hình 2.3 Giản đồ pha Al 2 O 3 – Na 3 AlF 6 [12]
Từ hình 2.3 cho thấy hệ Al 2 O 3 – Na 3 AlF 6 có điểm cùng tinh tại 10.5% Al2O 3 ở 960 0 C tương ứng với tỷ lệ 1:9 và nhiệt độ nóng chảy của cryolit là 1012 0 C Do đó tỉ lệ Al 2 O 3 :Na 3 AlF 6 được chọn khảo sát dao động từ 1:8 đến 1:2 là hợp lý.
CÁC MÔ HÌNH QUÁ TRÌNH BIẾN TÍNH LÀM NHỎ HẠT
Tỷ trọng và sức căng bề mặt của oxit boric dạng lỏng thấp hơn các thành phần trong hỗn hợp nóng chảy của oxit nhôm và cryolit Do đó, oxit boric đóng vai trò như một thành phần hoạt động bề mặt trong hệ này, hấp thụ vào lớp bề mặt của hỗn hợp.
Bảng 2.3 Tỷ trọng và sức căng bề mặt của các chất ở 1000 0 C ,[4]
Chất nung chảy Tỷ trọng ( g/cm 3 ) Sức căng bề mặt (mNm -1 )
Oxit boric sẽ phản ứng với các thành phần trong hỗn hợp oxit nhôm – cryolit nóng chảy theo các phản ứng hóa học sau:
NaF + mB 2 O 3 = NaF.mB 2 O 3 ( m = 1 hoặc 2 ) (2.2) 2AlF 3 + B 2 O 3 = Al 2 O 3 + 2BF 3 (khí) (2.3) nAl 2 O 3 + mB 2 O 3 = nAl 2 O 3 mB 2 O 3 (n:m = 2:1; 9:2 ) (2.4)
Vì vậy Bo sẽ tiêu hao rất nhiều và sự cháy hao của Bo khi nấu chảy có thể giải thích là do sự hình thành florit bo dạng khí (xem phản ứng 2.3) Độ bền của oxit boric trong cryolit nóng chảy đạt được bằng cách đưa B 2 O 3 vào nấu chảy thành dạng oxit phức Al 2 B 2 O 9
2.4 CÁC MÔ HÌNH QUÁ TRÌNH BIẾN TÍNH BẰNG CÁC HỢP KIM TRUNG GIAN Al-B và Al-Ti-B
2.4.1 Thuyết phần tử tạo mầm
Pha rắn thay thế (Al,Ti)B2 được tạo thành bằng cách thay thế Ti bằng Al, có cấu trúc mạng lục giác với thông số mạng tương tự như TiB2 và AlB2 Khi hợp kim trung gian Al-Ti-B kết tinh với lượng Ti ít hơn 0,15%, các hạt borit nằm ở tâm hạt tinh thể và có nhánh cây giàu Ti, cho thấy borit đóng vai trò là hạt mầm cho α-Al trong quá trình kết tinh.
Tuy nhiên có nhiều ý kiến cho rằng, các borit không phải là chất tạo mầm hiệu quả, nguyên nhân là do sự sai lệch mạng giữa các borit và α-Al Tác giả Mohanty [18] cũng đã xác nhận rằng các pha borit bị đẩy ra ngoài biên hạt và không có tác dụng biến tính nếu không có Ti hòa tan trong khi aluminit nằm ở tâm hạt
Maxwell và Hellawell [13] đã xác nhận rằng các pha borit cần một độ quá nguội để tạo mầm trong khi các pha aluminit thì không Khi cho Ti vào với hàm lượng sau bao tinh thì kết quả biến tính rất tốt và các hạt TiAl3 được tìm thấy ở tâm hạt với nhiều mặt định hướng với nền nhôm Vì thế có thể nói rằng TiAl 3 là pha tạo mầm tốt hơn so với TiB 2
Theo thuyết này thì các phần tử tạo mầm là TiAl 3 , thuyết này cho rằng khi cho Bo vào thì Bo sẽ làm dịch chuyển điểm bao tinh (0.15%Ti) xuống mức thấp hơn khoảng 0.05% làm cho các pha TiAl 3 bền hơn với hàm lượng Ti tương đối thấp
Thuyết này thừa nhận phản ứng bao tinh ba nguyên Al-Ti-B
Tuy nhiên các tính toán nhiệt động lực học của Sigworth [9] chỉ ra rằng không có gì chứng tỏ khả năng Bo làm thay đổi giản đồ pha Al-Ti và vì vậy phản ứng bao tinh ba nguyên trên không tồn tại
Cũng có nhiều tranh cãi về sự tồn tại của TiAl3 ở mức Ti thấp Tác giả Guzowski [9] cho rằng mất khoảng 30 phút để hòa tan các pha aluminit vào nhôm ở 700 0 , điều này dẫn tới hiệu ứng kích thước hạt trung bình tăng nếu tăng thời gian lưu nhiệt kim loại lỏng trong quá trình đúc
Thuyết này thừa nhận rằng TiAl 3 có khả năng tạo mầm tốt hơn TiB 2 Thuyết này cho rằng các phần tử borit tạo nên một lớp vỏ bao quanh các aluminit làm chậm sự hòa tan của các aluminit Các aluminit tan hết sẽ để lại hợp kim lỏng bên trong lớp vỏ borit có thành phần xấp xỉ bao tinh Phản ứng bao tinh tạo ra α-Al xảy ra từ đây Mặc dù thuyết này trùng khớp với nhiều thực nghiệm nhưng vẫn có những bằng chứng đối lập, điển hình là thí nghiệm của Johnson và cộng sự [17], họ nấu chảy và kết tinh nhiều lần hợp kim bao tinh và nhận thấy rằng hiệu quả biến tính hạt không thay đổi Nếu bao tinh khối xảy ra thì hiệu quả biến tính sẽ giảm khi tăng số lần nóng chảy và kết tinh lại lên vì Ti sẽ khuếch tán hết ra khỏi khối và phản ứng bao tinh sẽ không xảy ra
Thuyết này cho rằng TiB 2 dễ tan hơn TiAl 3 vì chúng phải hòa tan vào kim loại lỏng trước rồi sau đó mới lắng lên các hạt TiAl 3 khó hòa tan hơn Tuy nhiên thực tế thì ngược lại, pha boric bền hơn pha aluminit khi Ti ở hàm lượng bao tinh
Vả lại với thời gian lưu nhiệt dài, hiệu ứng “Fade” sẽ xảy ra, Ti sẽ khuếch tán hết ra khỏi vỏ, nồng độ bên ngoài và nồng độ cao cục bộ bên trong cân bằng và sẽ để lại những vỏ borit với α-Al bên trong
Hơn nữa dù các borit được tìm thấy ở tâm hạt nhưng cũng không thể khẳng định chúng có phải là phần tử tạo mầm hay không Nếu chúng đóng vai trò tạo mầm thì đó cũng không phải là cơ chế chủ yếu vì thông thường các phần tử borit được tìm thấy ở tâm hạt với thành phần Ti trước bao tinh Vì thế những bằng chứng này cho rằng thuyết bao tinh khối không xảy ra
Thuyết này do Mohanty (1995), Schumacher và Greer (1994) cùng đưa ra
Trong thí nghiệm của mình, Mohanty cùng cộng sự cho các hạt TiB 2 vào nhôm lỏng với hàm lượng Ti khác nhau Quan sát cho thấy các lớp TiAl 3 hình thành trên các hạt TiB 2 với hàm lượng Ti sau bao tinh và α-Al trên các lớp TiAl 3 này Thậm chí ngay cả hàm lượng trước bao tinh cũng có một lớp giữa TiB 2 và TiAl 3 mà họ cho rằng đó là lớp TiAl 3
Nhóm này cho rằng các lớp aluminit hình thành trên TiB 2 vẫn phát triển khi giữ ở nhiệt độ 1300 0 C nhưng họ không có lý thuyết nào để giải thích điều này Họ cho rằng ở độ quá nhiệt 740 0 C một lớp aluminit hình thành trên TiB 2 Ở độ quá nhiệt thấp hơn, 370 0 C quan sát thấy chỉ có một lớp màn TiAl 3 rất mỏng trên TiB 2 Nhưng tại sao với độ quá nhiệt lớn không chỉ bảo vệ lớp aluminit mà còn phát triển lớp này khi lưu nhiệt ở nhiệt ở nhiệt độ cao thì họ không giải thích được
Một vấn đề nữa là Johnson và cộng sự [17] đã đo nhiệt độ chuyển biến qua giản đồ pha Al-Ti khi biến tính bằng hợp kim AlTiB với hàm lượng khác nhau và thấy rằng tại thành phần trước cùng tinh thì nhiệt chuyển biến tuân theo đường lỏng
CÁC NỘI DUNG THỰC NGHIỆM
TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
- Hoàn thiện quy trình công nghệ chế tạo hợp kim trung gian AlB1 từ axit boric và cryolit
- Lựa chọn các thông số công nghệ nấu luyện:
+ Nhiệt độ nấu luyện 1200 0 C + Tỉ lệ phối liệu Na 3 AlF 6 :H 3 BO 3 = 6.6:1 + Thời gian
- Tiến hành nấu luyện hợp kim trung gian AlB1 như quy trình đã đề ra
- Phân tích mẫu: thành phần hóa học, tổ chức tế vi của hợp kim trung gian
- Biến tính nhôm sạch, hợp kim nhôm 6201, hợp kim 413.0 bằng hợp kim trung gian AlB
+ Phân tích thành phần hóa và tổ chức tế vi của hợp kim trước và sau biến tính
+ Đo độ dẫn điện của hợp kim trước và sau biến tính
+ Kiểm tra khả năng cán kéo của hợp kim trước và sau biến tính
- So sánh khả năng biến tính của hợp kim trung gian AlB1 và AlTi5B1 đối với nhôm và hợp kim nhôm
- Xử lý kết quả và bàn luận
3.2 HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM 3.2.1 Địa điểm thí nghiệm
Toàn bộ quá trình nghiên cứu chế tạo hợp kim trung gian AlB1 được thực hiện tại Phòng thí nghiệm nấu luyện, bộ môn Công nghệ vật liệu Kim Loại và Hợp Kim, khoa Công nghệ vật liệu, trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM Quá trình xử lý hợp
HÓA CHẤT VÀ ĐIỀU KIỆN THÍ NGHIỆM
3.2.2 Hóa chất sử dụng trong thí nghiệm a/ Nhôm thỏi: nhôm sạch có thành phần hóa học như bảng 3.1
Bảng 3.1 Thành phần nhôm thỏi sử dụng trong thí nghiệm
Hình 3.1 Nhôm thỏi b/ Axit boric H 3 BO 3
Thành phần như sau: H 3 BO 3 ≥ 99.5%; H 2 O ≤ 0.005%; Cl ≤ 0.0005%;
SO 4 ≤ 0.002%; PO 4 ≤ 0.0005%; As ≤ 0.0001%; Ca ≤ 0.002%; Fe ≤ 0.0005%;
Pb ≤ 001% c/ Trợ dung che phủ và tinh luyện
Trong công nghệ luyện nhôm, oxit nhôm luôn hình thành Cryolit được sử dụng làm trợ dung che phủ để hòa tan các oxit nhôm này Ngoài ra, các muối KCl và NaCl cũng được thêm vào hỗn hợp để tinh luyện nhôm thô.
3.2.3 Trang thiết bị dùng trong thí nghiệm a/ Lò điện trở
Hợp kim trung gian Al-B được nấu luyện trong lò điện trở phòng thí nghiệm nấu đúc khoa Công Nghệ Vật Liệu trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lò nấu điện trở thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm do dễ vận hành, chi phí lắp đặt rẻ, có thể thay đổi nhiệt độ trong lò một cách dễ dàng bằng cách tăng hoặc giảm điện áp đầu vào, có thể quan sát trực tiếp quá trình nấu chảy thông qua cửa lò.
- Nhiệt độ nấu tối đa: 1300 0 C - Thanh điện trở: làm bằng vật liệu SiC - Nồi nấu: nồi graphit có kích thước đường kính 185 mm, cao 250 mm
- Điện áp sử dụng: 3 pha, 220V - Điện áp định mức: 380V - Cường độ dòng điện định mức: 50A
Hình 3.2 Lò điện trở b/ Lò graphit nấu nhôm: Lò nấu dùng để xử lý nhôm thương phẩm bằng hợp kim trung gian Al-B là lò graphit dung tích 200kg/mẻ, dùng dầu FO, tại cơ sở Tín Thành (huyện Bình Chánh)
Hình 3.3 Lò graphit dùng dầu FO c/ Kính hiển vi quang học:
Sử dụng kính hiển vi quang học OLYMPUS Model GX51 của phòng thí nghiệm khoa Công Nghệ Vật Liệu trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM để chụp xem tổ chức tế vi của mẫu sau khi nấu luyện
Hình 3.4 Kính hiển vi quang học OLYMPUS GX51
Các thông số kỹ thuật:
- Độ phóng đại của vật kính: 5x, 10x, 20x, 50x, 100x, 150x - Độ phóng đại của thị kính: 10x
- Nguồn cung cấp điện: AC 100-120/220-240; 0,8-1,8A; 50-60 Hz - Môi trường làm việc: Nhiệt độ 5-40 0 C
- Độ ẩm tối đa: 80% ở 31 0 C, 70% ở 34 0 C, 60% ở 37 0 C Ứng dụng:
- Chụp ảnh tổ chức tế vi - Đo khoảng cách và diện tích của tổ chức tế vi - Phân tích thành phần pha
- Đo độ hạt d/ Máy phân tích phát xạ quang phổ SPECTROMAX
Sử dụng máy phân tích phát xạ quang phổ SPECTROMAX tại khoa Công Nghệ Vật liệu trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM để phân tích thành phần hóa học của các mẫu trước và sau khi nấu luyện
Các thông số kỹ thuật:
- Công suất định mức: 1.2 KVA max - Điều kiện làm việc: nhiệt độ 6 – 40 0 C, độ ẩm 20 – 80%
- Yêu cầu về khí Argon: 99.998% Ứng dụng:
- Phân tích định lượng thành phần gang, thép, thép hợp kim, đồng, nhôm…
Hình 3.5 Máy phân tích phát xạ quang phổ SPECTROMAX e/ Máy đo điện trở
Sử dụng cầu đo điện trở để đo điện trở của dây nhôm sau khi chế tạo và phép đo được thực hiện tại phòng KCS của công ty sản xuất dây và cáp điện Tín Thành
Hình 3.6 Cầu đo điện trở QJ57 f/ Máy đo độ giãn dài và giới hạn bền kéo
Thông số kỹ thuật: Model GT-7010-D2, nguồn 220V, tần số 50 Hz,
Hình 3.7 Máy đo độ giãn dài và thử kéo g/ Một số thiết bị phụ trợ khác
Khuôn kim loại Nồi Graphit
Cân điện tử Hình 3.8 Một số vật dụng phụ trợ khác
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ NẤU LUYỆN HKTG AlB1
Hình 3.9 Sơ đồ quy trình nấu luyện hợp kim trung gian AlB1 Đúc rót, lấy mẫu
Nhôm thỏi sấy sơ bộ Nấu chảy hỗn hợp bột
Nồi lò graphit đạt lại nhiệt độ phản ứng Sấy hỗn hợp bột
Axit boric và cryolit Sấy lò nồi graphit
Hợp kim trung gian AlB1 được nấu luyện trong lò điện trở dạng nồi và nồi lò graphit như sơ đồ hình 3.10
Hình 3.10 Sơ đồ thiết bị nấu luyện hợp kim trung gian AlB1
1 Lớp trợ dung che phủ cryolit; 2 Nhôm lỏng; 3 Hỗn hợp H 3 BO 3 + Na 3 AlF 6 nóng chảy; 4 Thanh điện trở cacbua silic; 5 Nồi graphit; 6 Thanh khuấy graphit
Trước khi cho vào nồi lò, hỗn hợp bột axit boric và cryolit được nung sơ bộ
Nồi lò graphit cũng được nung trước đến 1000 0 C Đầu tiên cho hỗn hợp bột axit boric và cryolit vào nồi lò Nâng nhiệt độ đến
1200 0 C để hỗn hợp chảy loãng hoàn toàn Cho thỏi nhôm sạch (chứa 99.7% Al) đã được sấy sơ bộ vào nồi lò Lớp hỗn hợp bột nóng chảy đóng vai trò của các chất phản ứng, đồng thời cũng là trợ dung che phủ
Chờ cho nồi lò đạt lại nhiệt độ phản ứng thì dùng thanh graphit khuấy trộn đều Sau đó lấy mẫu, rót hợp kim vào khuôn kim loại ở các khoảng thời gian xác định Điều kiện thí nghiệm nấu luyện hợp kim trung gian AlB1 như bảng 3.2
Lấy mẫu đưa đi phân tích thành phần hóa học và tổ chức tế vi Thành phần hóa học của hợp kim trung gian AlB1 được kiểm tra bằng phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử trên máy “SPECTROMAX”, sau khi nấu chảy và trộn đều hợp kim trung gian với một lượng nhôm sạch đã biết trước thành phần hóa học để giảm hàm lượng Bo xuống đến giới hạn phân tích của máy Tổ chức tế vi được quan sát trên kính hiển vi quang học OLYMPUS GX-51 (sau khi mài, đánh bóng và tẩm thực mẫu bằng dung dịch 2,5% HNO 3 +1,5%HCl + 1%HF+ 95%H 2 O)
Việc đánh giá khả năng biến tính làm nhỏ mịn hạt tinh thể của hợp kim trung gian AlB1 đối với nhôm và hợp kim nhôm, khả năng cải thiện độ dẫn điện và cơ tính của nhôm làm cáp điện được thực hiện trên dây chuyền sản xuất dây nhôm tại nhà máy sản xuất dây và cáp điện Tín Thành (huyện Bình Chánh, Tp.HCM)
Cho 90kg nhôm (99.6% Al) + 0.25kg trợ dung che phủ (150g KCl + 100g NaCl) vào lò nấu bằng graphít dung tích 200kg, nấu chảy ở nhiệt độ khoảng 750 0 C
Khi nhôm nóng chảy hoàn toàn, trợ dung tinh luyện được thêm vào và khuấy đều Sau đó, nhôm lỏng được để yên trong 5 phút rồi được rót thành 4 thỏi Tiếp theo, khoảng 1kg hợp kim trung gian AlB1 (0,61%B) được thêm vào phần nhôm lỏng còn lại trong lò Hỗn hợp này được khuấy trộn đều trong 10 phút, để yên 5 phút rồi rót thành 4 thỏi.
Các thỏi được đem ủ, sau đó cán thành dây ϕ 37 để đo điện trở trên máy đo điện trở QJ57
Bảng 3.2 Bảng số liệu thí nghiệm nấu luyện hợp kim trung gian AlB1
Tỷ lệ Na 3 AlF 6 :H 3 BO 3
Thời gian phản ứng, phút
NẤU LUYỆN CÁC HỢP KIM NHÔM
+ Si 1000g + Trợ dung che phủ 19g NaCl + 24g KCl
- Cho nhôm đã sấy sơ bộ và trợ dung che phủ vào trong nồi lò ở nhiệt độ 800 0 C
Chờ nhiệt độ nồi lò đạt đến 950 0 C, kiểm tra nhôm đã chảy loảng hoàn toàn Cho Si được gói trong giấy nhôm vào, dùng thanh graphit khuấy trộn, chú ý không để Si nổi lên gây cháy hao Sau khi khuấy trộn đồng đều hóa thành phần, giữ yên hợp kim lỏng để các tạp chất phi kim nổi lên, mới vớt xỉ và rót hợp kim ra khuôn
- Phối liệu: + 500,65g Al-Si (22.07%Si)
+ 354.97g nhôm sạch + trợ dung che phủ 10g KCl + 10g NaCl
- Sau khi sấy lò đạt 900 0 C cho Al-Si, Al thỏi, trợ dung che phủ vào lò nấu chảy và nâng nhiệt đến 900 0 C Sau đó khuấy trộn đồng đều thành phần, để yên 5 phút rồi sau đó rót tất cả kim loại lỏng ra khuôn đúc
+ Al-Si 32.66g + Mg 8.47g + 10g KCl + 10g NaCl
- Sau khi sấy lò đạt nhiệt độ 850 0 C, cho nhôm thỏi và trợ dụng che phủ vào nồi lò
Trong quá trình nấu chảy nhôm, hợp kim Al-Si được đưa vào và khuấy đều tan hết, sau đó mới cho magie vào Magie được bọc kín, nhúng chìm để khuấy trộn trong nhôm lỏng, tránh để nổi lên bốc cháy Tiếp theo, hợp kim được khuấy đều để đồng nhất thành phần hóa học, rồi giữ yên cho tạp chất phi kim nổi lên Cuối cùng, hợp kim được rót khuôn.
SỬ DỤNG HỢP KIM TRUNG GIAN AlB1 VÀ AlTi5B1 BIẾN TÍNH NHÔM VÀ HỢP KIM NHÔM
Để đánh giá hiệu quả cải thiện tính biến dạng của hợp kim nhôm, hai loại hợp kim trung gian AlB1 và AlTi5B1 được sử dụng để biến tính cho hai mẻ nhôm có thành phần và điều kiện nấu luyện giống nhau Mỗi loại hợp kim trung gian được dùng để biến tính cho một mẻ nhôm, tạo thành hai mẻ hợp kim nhôm có thành phần hợp kim trung gian khác nhau để so sánh hiệu quả biến tính.
3.5.1 Biến tính cho nhôm sạch a/ Thuyết minh quy trình:
Trước khi cho vào nồi lò, nhôm được sấy sơ bộ đến 200 0 C Trợ dung che phủ
45%NaCl + 55% KCl và trợ dung tinh luyện 47% KCl + 30% NaCl + 23%Na 3 AlF 6 được trộn đều và sấy khô trước
Khi nhôm thỏi bắt đầu chảy lỏng ở 750 0 C thì cho trợ dung che phủ vào Sau khi nhôm chảy loãng hoàn toàn thì cho trợ dung tinh luyện vào Khuấy trộn bằng thanh graphit để đồng đều hóa thành phần, để yên kim loại lỏng để tạp chất phi kim nổi lên, mới lấy mẫu trước biến tính
Khi kim loại lỏng đạt lại nhiệt độ 750 0 C, tiến hành cho hợp kim trung gian
Khuấy trộn hợp kim AlB1 (hoặc AlTi5B1) bằng thanh graphit để biến tính Sau khi khuấy trộn, để hợp kim yên một lúc để thành phần đều hóa, giúp phân bổ các hạt biến tính đồng đều trong toàn bộ hợp kim Tiếp theo, rót hợp kim đã biến tính vào khuôn đúc thỏi để tạo thành các thỏi hợp kim Sau quá trình đúc, lấy mẫu từ các thỏi hợp kim để kiểm tra và đánh giá tính chất của hợp kim sau khi biến tính.
Sau khi tháo khuôn, nhôm thỏi được cán nóng và kéo nguội ra dây nhôm có đường kính 3.7 mm b/ Sơ đồ quy trình công nghệ
Hình 3.11 Sơ đồ quy trình biến tính nhôm sạch bằng hợp kim trung gian AlB1 và AlTi5B1
Bảng 3.3 Bảng số liệu biến tính nhôm sạch
Hợp kim trung gian AlB1, (g)
Hợp kim trung gian AlTi5B1, (g)
Nấu chảy nhôm Sấy sơ bộ nhôm thỏi thương phẩm
Lấy mẫu trước biến tính Trợ dung che phủ
Biến tính nhôm Hợp kim trung gian AlB1 hoặc AlTi5B1
Rót khuôn (mẫu sau biến tính)
3.5.2 Biến tính cho hợp kim nhôm 6201 a/ Sơ đồ quy trình công nghệ
Hình 3.12 Sơ đồ quy trình biến tính hợp kim 6201
Nấu luyện hợp kim 6201 Trợ dung che phủ
Lấy mẫu trước biến tính
Biến tính hợp kim nhôm 6201
Hợp kim trung gian AlB1 hoặc AlTi5B1
Rót khuôn, lấy mẫu sau biến tính b/ Thuyết minh quy trình
Hợp kim 6201 dùng trong thí nghiệm được nấu luyện từ nhôm sạch 99.7%Al, hợp kim trung gian Al-Si, và magie thỏi Sau khi nấu chảy nhôm dưới lớp trợ dung che phủ, hợp kim trung gian Al-Si được đưa vào nhôm lỏng và khuấy trộn đều cho tan hết mới đưa magie vào lò Magie được bọc trong giấy nhôm, nhúng chìm và khuấy trộn trong nhôm lỏng bằng thanh graphit, không để magie nổi lên và bốc cháy trên bề mặt nhôm
Sau khi khuấy trộn đồng đều thành phần hóa học của hợp kim 6201, giữ yên hợp kim lỏng để tạp chất phi kim nổi lên, mới rót một nửa hợp kim vào khuôn, lấy mẫu trước biến tính
Hợp kim trung gian AlB1 (hoặc AlT5iB1) được đưa vào phần hợp kim lỏng còn lại và khuấy trộn trong 10 phút rồi vớt xỉ và rót hợp kim vào khuôn đúc, lấy mẫu sau biến tính
Thành phần hóa học của nhôm và hợp kim 6201 do SPECTROMAX phân tích Tổ chức vi cấu trúc được quan sát dưới kính hiển vi OLYMPUS GX-51 Độ dẫn điện được đo bằng cầu đo điện trở QJ57 Cơ tính được kiểm tra bằng máy thử kéo vạn năng 300DX (INSTRON) Các điều kiện thí nghiệm được trình bày trong bảng 3.4.
Bảng 3.4 Bảng số liệu biến tính hợp kim nhôm 6201
3.5.3 Biến tính hợp kim 413.0 a/ Sơ đồ công nghệ
Hình 3.13 Sơ đồ quy trình biến tính hợp kim 413.0 bằng AlB1 và AlTi5B1
Nhôm sạch Trợ dung che phủ
KCl + NaCl Hợp kim trung gian Al-Si
Lấy mẫu trước biến tính
Hợp kim trung gian AlB1 hoặc AlTi5B1
Rót khuôn, lấy mẫu sau biến tính b/ Thuyết minh quy trình:
Sau khi sấy lò đạt 900 0 C, cho hợp kim trung gian Al-Si, nhôm thỏi và trợ dung KCl + NaCl vào nồi lò, nấu chảy và nâng nhiệt độ đến 900 0 C, khuấy trộn bằng thanh graphit, để yên đồng đều hóa thành phần sau đó rót khuôn lấy mẫu trước khi biến tính
Cho hợp kim trung gian AlB1 (hoặc AlTi5B1) vào nồi lò, khuấy trộn bằng thanh graphit, để yên đồng đều hóa thành phần, sau đó rót khuôn, lấy mẫu sau biến tính Điều kiện biến tính hợp kim 413.0 được cho trong bảng 3.5
Bảng 3.5 Bảng số liệu biến tính hợp kim 413.0
Hợp kim trung gian Al-Si
Hợp kim trung gian AlB1
Hợp kim trung gian AlTi5B1
Thành phần hóa học của nhôm và hợp kim nhôm trước và sau khi biến tính được phân tích trên máy quang phổ phát xạ nguyên tử (SPECTROMAX) Tổ chức tế vi của nhôm và hợp kim nhôm trước và sau biến tính được quan sát trên kính hiển vi quang học OLYMPUS GX-51 sau khi được mài, đánh bóng và tẩm thực bằng dung dịch 2,5% HNO 3 + 1,5% HCl + 1%HF + 95% H 2 O Dựa vào các ảnh tổ chức tế vi của nhôm và hợp kim nhôm để đánh giá khả năng biến tính làm nhỏ mịn hạt tinh thể của các hợp kim trung gian AlB1 và AlTi5B1.
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
SO SÁNH KHẢ NĂNG BIẾN TÍNH NHÔM VÀ HỢP KIM NHÔM BẰNG
4.3.1 Khả năng biến tính của AlB1 và AlTi5B1 đối với nhôm sạch
Kết quả phân tích thành phần hóa học của nhôm sạch trước và sau khi biến tính bằng hợp kim trung gian AlB1 và AlTi5B1 được trình bày trong bảng 4.6 Bảng 4.6 Thành phần hóa học của nhôm trước và sau khi biến tính
Al Fe Si Mg Cu Zn Mn Cr Ti B
Sau khi biến tính bằng AlB1
Sau khi biến tính bằng AlTi5B1
Bảng 4.6 cho thấy trong mẻ nhôm sạch được biến tính bằng hợp kim trung gian AlB1, sau khi thêm hợp kim trung gian, hàm lượng B trong nhôm tăng từ 0.002% lên đến 0.028% Trong mẻ nhôm sạch được biến tính bằng hợp kim trung gian AlTi5B1, sau khi thêm hợp kim trung gian, hàm lượng Ti trong nhôm tăng từ 0.001% lên đến 0.07%, còn hàm lượng B tăng từ 0.002% lên đến 0.016%
Hàm lượng các tạp chất Fe, Si, Cu trong hai mẻ nhôm sau khi biến tính bằng hợp kim trung gian AlB1 và AlTi5B1 đều tăng lên so với trước khi biến tính là do các tạp chất này chứa trong hợp kim trung gian nhiều hơn trong nhôm sạch và do sự hòa tan của Fe từ các dụng cụ nấu đúc vào nhôm lỏng Các tạp chất còn lại thay đổi không nhiều
Do hàm lượng các nguyên tố biến tính B, Ti và hàm lượng các tạp chất tăng lên nên hàm lượng Al giảm từ 99.8% xuống còn 99.5% Tuy nhiên sau khi biến tính bằng hợp kim trung gian AlB1, thành phần hóa học của nhôm vẫn đạt yêu cầu của mác nhôm A5E làm cáp điện theo tiêu chuẩn GOST 11069-74:
Al ≥ 99.5%, 0.18% ≤ Fe ≤ 0.35%, Si ≤ 0.15%, Cu ≤ 0.02%, Zn ≤ 0.05%, Ti+V+Mn+Cr ≤ 0.015%, tổng các tạp chất ≤ 0.5%
Hơn nữa, khi đưa hợp kim trung gian AlB1 vao nhôm lỏng, B phản ứng với các tạp chất kim loại chuyển tiếp trong nhôm như Ti, V, Zr, Cr tạo thành các điboric TiB 2 , VB 2 , CrB 2 , ZrB 2 không hòa tan trong nhôm lỏng nên đưa được các kim loại chuyển tiếp này ra khỏi dung dịch rắn của nhôm khi kết tinh, giảm xô lệch mạng tinh thể nhôm và tăng độ dẫn điện của nhôm
Còn khi biến tính nhôm bằng hợp kim trung gian AlTi5B1, hàm lượng Ti trong nhôm vượt quá giới hạn của nhôm làm cáp điện Ngoài ra, Ti còn là nguyên tố làm giảm mạnh độ dẫn điện của nhôm Do vậy, không nên sử dụng hợp kim trung gian AlTi5B để biến tính nhôm làm cáp điện mà chỉ nên sử dụng cho nhôm cán thành băng, tấm, lá hoặc sử dụng cho mục đích khác
Các tổ chức tế vi của nhôm sạch trước và sau khi biến tính trên hình 4.7 cho thấy hợp kim trung gian AlB1 là chất biến tính không hiệu quả đối với nhôm sạch, hình dạng và kích thước hạt tinh thể hầu như không thay đổi Còn hợp kim trung gian AlTi5B1 là chất biến tính hiệu quả đối với nhôm sạch, các hạt tinh thể của nhôm từ dạng hình trụ, kích thước lớn trước khi biến tính chuyển sang dạng đẳng trục có kích thước nhỏ hơn aaaaaaaaaaaaaa
Hình 4.8 mô tả tổ chức vi cấu của nhôm sạch 99,8% Al: (a) trước khi thêm hợp kim trung gian; (b) sau khi thêm AlB1 trong 5 phút; (c) sau khi thêm AlTi5B1 trong 5 phút; (d) sau khi thêm AlB1 trong 15 phút; (e) sau khi thêm AlTi5B1 trong 15 phút.
4.3.2 Khả năng biến tính của AlB1 và AlTi5B1 đối với hợp kim nhôm 6201
Kết quả phân tích thành phần hóa học của hợp kim nhôm 6201 trước và sau khi biến tính bằng AlB1 và AlTi5B1 được trình bày như trong bảng 4.7
Bảng 4.6 cho thấy thành phần hóa học của hai mẻ nấu hợp kim 6201 trước và sau khi biến tính bằng hợp kim trung gian AlB1 phù hợp với yêu cầu của hợp kim
6201 theo tiêu chuẩn ASTM B398: Si 0.50-0.90%, Mg 0.60-0.90%, Cu ≤ 0.10%, Fe
≤ 0.50%, Mn ≤ 0.03%, Zn ≤ 0.10%, Cr ≤ 0.03%, B ≤ 0.06%, các nguyên tố khác ≤ 0.03%, tổng các nguyên tố khác ≤ 0.10%
Trong mẻ nấu hợp kim 6201 được biến tính bằng hợp kim trung gian AlB1, sau khi thêm hợp kim trung gian, hàm lượng B tăng từ 0.002% lên 0.024% Trong mẻ nấu hợp kim 6201 dùng để biến tính bằng hợp kim trung gian AlTi5B1, sau khi thêm hợp kim trung gian, hàm lương Bo tăng từ 0.002% lên 0.021%, còn hàm lượng Ti tăng từ 0.004% đến 0.076% Hàm lượng Ti sau khi biến tính bằng hợp kim trung gian AlTi5B1 vượt quá giới hạn của tiêu chuẩn ASTM B398
Từ hình 4.9, có thể thấy AlB1 không phải là chất biến tính hiệu quả đối với hợp kim 6201 vì hình dạng và kích thước hạt hầu như không thay đổi Ngược lại, AlTi5B1 lại là chất biến tính hiệu quả, giúp tinh chỉnh kích thước hạt của hợp kim.
6201; các hạt tinh thể đã chuyển từ dạng nhánh cây kích thước lớn sang dạng hạt đẳng trục với kích thước nhỏ hơn Các hình này còn cho thấy hợp kim trung gian AlTi5B1 là chất biến tính có độ ổn định tương đối cao đối với hợp kim 6201, hiệu quả biến tính vẫn còn giữ được sau 25 phút giữ nhiệt
Bảng 4.7 Thành phần hóa học của hợp kim 6201 trước và sau biến tính
Al Fe Si Mg Cu Zn Mn Cr Ti B
Biến tính hợp kim 6201 bằng hợp kim trung gian AlB1
Biến tính hợp kim 6201 bằng hợp kim trung gian AlTi5B1
Hình 4.9 Tổ chức tế vi của hợp kim nhôm 6201 (a) trước khi biến tính bằng AlB1; (b)_(c)_(d) sau khi biến tính 5_15_25 phút
Hình 4.10 Tổ chức tế vi của 6201 (e) trước khi biến tính bằng AlTi5B1;(f)-(g)-(h) sau khi biến tính 5-15-25 phút
4.3.3 Khả năng biến tính của AlB1 và AlTi5B1 đối với hợp kim 413.0
Kết quả phân tích thành phần hóa học của hợp kim nhôm 413.0 trước và sau khi biến tính bằng AlB1 và AlTi5B1 được trình bày như trong bảng 4.8
Từ kết quả cho thấy, thành phần hóa học của 2 mẻ nấu hợp kim 413.0 trước và sau khi thêm hợp kim AlB1 và AlTi5B1 đều phù hợp với yêu cầu của hợp kim 413.0: Si 11.00-13.00%, Fe ≤ 0.20%, Cu ≤ 1.00%, Mn ≤ 0.35%, Mg ≤ 0.10%, Ni ≤ 0.50%, Zn ≤ 0.50%
Trong mẻ nấu hợp kim 413.0 được biến tính bằng hợp kim trung gian AlB1, sau khi biến tính, hàm lượng B tăng từ 0.005% lên 0.029%
Trong mẻ nấu hợp kim 413.0 dùng để biến tính bằng hợp kim trung gian AlTi5B1, sau khi biến tính, hàm lượng Ti tăng từ 0.004% lên 0.069%, hàm lượng B tăng từ 0.003% lên 0.018%
Bảng 4.8 Thành phần hóa học của hợp kim 413.0 trước và sau khi biến tính
Al Fe Si Mg Cu Zn Mn Cr Ti B
Biến tính hợp kim 413.0 bằng hợp kim trung gian AlB1
Biến tính hợp kim 413.0 bằng hợp kim trung gian AlTi5B1
Hình 4.11a và 4.11e cho thấy tổ chức cùng tinh của hợp kim 413.0 trước khi biến tính với các tinh thể silic cùng tinh có kích thước lớn trên nền α-Al Sau khi biến tính bằng hợp kim trung gian AlB1 trong 5 và 10 phút, tổ chức của hợp kim có dạng giống như tổ chức hợp kim Al-Si trước cùng tinh với cùng tinh có tinh thể silic nhỏ mịn và dung dịch rắn α-Al cũng có cỡ hạt nhỏ (hình 4.11b và 4.11c) Tuy nhiên nếu kéo dài thời gian giữ nhiệt đến 20 phút thì hiệu quả biến tính của hợp kim trung gian AlB1 suy giảm, các tinh thể silic của cùng tinh có kích thước lớn hơn so với thời gian giữ nhiệt trong 5 và 10 phút ( hình 4.7d)
KẾT LUẬN
Từ nguồn nguyên liệu giá rẻ như axit boric H3BO3 và cryolit Na3AlF6, qua quá trình nấu luyện đơn giản, hợp kim trung gian AlB1 có hàm lượng Bo đáp ứng yêu cầu mác hợp kim đã được chế tạo thành công Quy trình nấu luyện theo sơ đồ hình 4.6 đã cải thiện đáng kể điều kiện nấu luyện, không còn hiện tượng phát sinh khói bụi gây ô nhiễm môi trường như trước đây.
Hợp kim trung gian AlB1 có tác dụng nghiền nhỏ tổ chức hạt của nhôm và hợp kim nhôm 6201 Biến tính hợp kim này vào nhôm dây phế liệu giúp cải thiện chất lượng theo các chỉ tiêu cơ-lý tính Cụ thể, điện trở suất và giới hạn bền kéo tăng so với trước khi biến tính Tuy nhiên, độ giãn dài tương đối giảm nhưng vẫn vượt tiêu chuẩn yêu cầu của nhôm làm cáp điện.
Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng sử dụng hợp kim trung gian AlB1 để cải thiện chất lượng các loại nhôm không đạt yêu cầu của nhôm làm cáp điện, có giá rẻ để đưa vào sản xuất dây và cáp điện nhằm giảm giá thành nhưng vẫn đảm bảo được chất lượng, tăng tính cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường Đối với nhôm sạch và hợp kim biến dạng 6201, khả năng làm nhỏ hạt tinh thể của hợp kim trung gian AlTi5B1 tốt hơn so với hợp kim AlB1 Hợp kim trung gian
Hợp kim trung gian AlTi5B1 cho thấy khả năng làm mịn hạt hiệu quả đối với hợp kim 6201, duy trì hiệu quả này trong 25 phút giữ nhiệt Đối với hợp kim 413.0, hợp kim trung gian AlB1 thể hiện khả năng làm mịn hạt tinh thể vượt trội hơn so với AlTi5B1 Tuy nhiên, hiệu quả này của AlB1 giảm dần sau 20 phút giữ nhiệt.
KIẾN NGHỊ
- Nấu luyện hợp kim trung gian Al-B với thành phần Bo lớn hơn (1.5 %B) trong điều kiện nhiệt độ cao hơn và trong môi trường khí trơ
- Tiếp tục so sánh khảo sát khả năng biến tính của hai hệ hợp kim trung gian Al-B và Al-Ti-B đối với các hợp kim nhôm khác
- Ứng dụng thực nghiệm tại nhà máy và xưởng sản xuất để củng cố tính khả thi của quy trình công nghệ đã đưa ra
[1] Nguyễn Hồng Hải Cơ sở lý thuyết quá trình đông đặc và một số ứng dụng,
Nxb Khoa học và Kỹ thuật, 2006, tr 211-265
[2] Nguyễn Minh Hoàng Sơn “Nghiên cứu chế tạo hợp kim trung gian Al-B nhằm cải thiện độ dẫn điện của nhôm làm cáp điện”, Luận văn Thạc sĩ, trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM, 2011
[3] A.C Hall and J Economy Preparing High-and Low- Aspect Ratio AlB2 Flakes from borax or boron oxide JOM pp 42-44, Feb.2000
[4] Ahmad Changizi Production and properties of insitu aluminium titanium diboride composites formed by slag-metal reaction method Feb.2005, pp.41
[5] Arjuna Rao A., Sreenivasa K V Prasad, Murty B.S and Chakraborty An Al-
Ti-B Masters Alloy for Grain Refinement of Aluminium an its alloys Ind Foundry
[6] Carson ON.Bull Alloy phase diagrams 116 (1990) pp.560-566
[7] Cook R., Cooper P.S and Kearns M.A Benefits of master alloy melt treatment in the aluminium foudry industry TMS Light Metals, 1996, pp.647-654
[8] Ghyslain Dube Removal of impurities from molten aluminium US Patents
[9] G K Sigworth, M Guzowski, Metall Trans A22, 1986, pp 349, pp 603-619.
G.V Samsonov, V.A Neronov, and L.K Lamikhov investigated the phase conditions, structure, and properties within the Al-B system Their research was conducted at the Institute of Physicochemical Foundations of Processing Raw Mineral Materials, Academy of Sciences of the U.S.S.R., Siberian Branch, located in Novosibirsk, U.S.S.R.
[11] H Duschanek and P Rog The AlB System, J Phase Equilibia 155 (1994) pp.543-552
[12] Hall Heroult Production of aluminium: The Hall-Heroult Process, 1997
[14] Kashyap K.T and Chandrashekar T Effects and mechanisms of grain refinement in aluminium alloys Bulletin of Materials Science 24 (2001)345- 353
[15] Li Wang and Xiufang BIAN Refining effect of boron on Hypoeutectic Al-Si alloys J.Mater Sci.Technol 16 (5) (2000) 517-520
[16] LIU Yuan, DING Chao, LI Yan-xiang Grain refining mechanism of Al-3B master alloy on hypoeutectic Al-Si alloys Transaction of Nonferous Metals Society of China 21 (2011) 1435-1440
[17] M.Johnson, L Backerud,et al Metal Trans A, 24A (1993)pp 481-491
[18] Nossen Ernest Samuel “Improvements in the manufacture of alloys of refractory metals” GB Patent 915693, Jan 16, 1963
[19] P Mohanty, J.E Gruzleski Acta Metall Mater 43 (1995) 2001
[20] P Schumacher, A Greer, et al Mater Sci Technol, 14(5)(1998), pp 394-404
[21] P Tondel Grain refinement of hypoeutectic Al-Si foundry alloys Ph.D
Thesis, The University of Trondheim, Trondheim
[22] Ramachadran T.R., Sharma P.K and Balasubramanian K Grain Refinement of
Light alloys 68 th WEC – World Foundry Congress 7th – 10th February, 2008, pp
[23] Singh R.V Aluminium rolling: Process, Principles & Applications, TMS,
[24] Spittle J.A., Sadly S Effect of alloy variable on grain refinement of binary aluminium alloys with AlTiB, 1995, pp 533-537
[25] Tongmin Wang, Zongning Chen, Hongwang Fu, Jun Xu, Ying Fu and Tingju Li Grain refining potency of Al-B master alloy on pure aluminium Scripta
[27] Xiaoming Wang The formation of AlB 2 in an Al-B master alloy Journal of alloys and compounds 403, 2005, pp 283-287
[28] Yelda Demirsar Investigation of the reaction of boron oxit with aluminium power and method development for boron determination in the reaction mixture
Thesis of Master of science in Chemistry, 2007
[29] Yucel Birol Production of Al-B alloy by heating Al/KBF 4 powder blends
Materials Institute, Marmara Research Center, TUBI˙TAK, Gebze, Kocaeli, Turkey
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
1 “Biến tính nhôm và hợp kim nhôm bằng hợp kim trung gian Al-B” Huỳnh Công Khanh, Võ Hoài Lực, Hội Nghị Khoa Học 8, Đại học Khoa Học Tự Nhiên Tp.HCM, 11-2012
2 “So sánh khả năng biến tính của các hợp kim trung gian Al-B và Al-Ti-B”
Huỳnh Công Khanh, Võ Hoài Lực, Tạp chí Khoa Học và Công Nghệ tập 51-số 5A, 2013, tr.160-168
Họ và tên: VÕ HOÀI LỰC Sinh ngày 25-5-1987 Quê quán: Bình Định Địa chỉ liên lạc: 72/11 Nhất Chi Mai, phường 13, quận Tân Bình, Tp Hồ Chí Minh Email: vohoailuc@gmail.com
- Từ 2005 đến 2011: Sinh viên, chuyên ngành Vật liệu Kim loại và Hợp kim, Khoa Công Nghệ Vật Liệu, trường Đại Học Bách Khoa Tp HCM
- Từ 2011 đến nay: Học viên Cao học, chuyên ngành Vật liệu Kim loại và Hợp kim, Khoa Công Nghệ Vật Liệu, trường Đại Học Bách Khoa Tp HCM.