轧制Al-5Ti-0.2C中间合金对光伏废框再生6063铝合金晶粒细化及力学性能的影响机制研究

本文聚焦轧制变形量（50%-90%）对Al-5Ti-0.2C中间合金微观结构演变的调控作用，系统揭示了轧制工艺通过破碎Al3Ti相（尺寸从42μm降至25μm）和分散TiC团聚体（从2.1μm降至1.4μm），显著提升再生6063铝合金晶粒细化效率（晶粒尺寸从220μm降至71μm）的机制。该研究为光伏(PV)废框再生铝的高值化利用提供了创新性解决方案，使材料硬度（38.5→58.2 HV）、抗拉强度（112.3→154.1 MPa）和延伸率（16.8%→25.0%）同步提升。

　　

Highlight亮点发现

随着轧制变形量从0%增至90%，Al-5Ti-0.2C中间合金中的Al₃Ti和TiC颗粒发生显著破碎。块状Al₃Ti相平均尺寸从铸态42μm降至轧制后25μm，同时TiC团聚体明显分散（2.1μm→1.4μm）。这种"纳米化改造"使中间合金的晶粒细化效能产生质的飞跃。

Microstructure of Rolled Al-5Ti-0.2C master alloy 轧制合金的微观结构探秘

图3展示的SEM显微结构如同"合金变形日记"：α-Al基体上分布着被拉长的Al₃Ti"晶须"（EDS点A确认）和簇状TiC"纳米岛屿"（EDS点B验证）。有趣的是，90%轧制样品中这些第二相玩起了"分身术"——不仅尺寸缩小，分布也更均匀。图3e的数据曲线揭示，轧制变形就像"合金健身教练"，让Al₃Ti相从"大块头"变成"精瘦型"。

Conclusions 机制解码

（1）轧制变形是高效的"合金粉碎机"，通过机械力化学作用实现第二相尺寸精准调控；

（2）破碎后的TiC颗粒化身"结晶催化剂"，为α-Al提供更多异质形核位点，使再生6063铝合金获得"超细晶强化"和"第二相强化"双重增益效果。