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Al-5Ti-B中间合金细化性能好,制备工艺简单,被广泛应用于工业生产。由于受制备工艺制约,Al-5Ti-B中间合金组织中存在TiB2相尺寸偏大和团聚,导致其不能满足高性能铝合金晶粒细化的要求。同时,Al-5Ti-B中间合金细化机理也没有定论,主要以TiAl3发生包晶反应以及过剩的Ti和TiB2以某种方式共同作为形核核心为理论基础。因此,优化Al-5Ti-B中间合金制备工艺并研究其第二相的相变过程,对提高Al-5Ti-B中间合金的细化性能具有重要的实用价值和理论意义。针对以上问题,本文提出了氟盐的质量与温度之间的关系式,利用关系式来确定合金化温度,同时,研究了氟盐粒度、加料速度及加料比例等工艺参数对Al-5Ti-B中间合金第二相尺寸、分布和细化效果的影响。另外,分析了电磁和超声波搅拌对Al-5Ti-B中间合金洁净度和细化效果的影响。最后,研究了在不同温度下利用DSC对Al-5Ti-B中间合金及其细化后的纯铝进行差热分析,并在此基础上提出可能的晶粒细化机理。结果表明,在加料速度以及外部环境一定的情况下,利用关系式来确定合金化温度,降低了氟盐的烧损。同时,3次加料可以获得更高Ti,B实收率的Al-5Ti-B中间合金。粒度在56μm以下的氟盐所制备的Al-5Ti-B中间合金可将高纯铝晶粒细化至900μm左右。两次加料中加料速度为27和11.4g/min时制备的Al-5Ti-B中间合金中TiB2粒子尺寸较小且分布弥散,相比于189和80g/min,细化效果提高约10%。KBF4和K2TiF6的两次加料比例分别为0:1和1.09:1进行加料制备的Al-5Ti-B中间合金中TiB2粒子弥散且尺寸细小,约80-120nm,可将高纯铝晶粒细化至430μm左右。对熔体施加150V搅拌电压搅拌10min,可使熔体的洁净度大幅提升,并使Al-5Ti-B中间合金的TiB2粒子团基本趋于弥散,制备的Al-5Ti-B中间合金可将工业纯铝晶粒细化至390μm左右。对熔体进行80s超声搅拌处理后,Al-5Ti-B中间合金中TiAl3粒子尺寸减小至10μm,TiB2相粒子团聚现象基本消失。频率为20K超声处理80s后制备的Al-5Ti-B中间合金细化效果最好,可将高纯铝晶粒细化至580μm左右。Al-5Ti-B中间合金在2和10℃/min的速度下凝固时发生了包晶反应,融化时没有出现包晶反应。细化后的纯铝在2和10K/min的升降温过程中,均未发现包晶反应,可以推断Al-5Ti-B中间合金的细化机制主要由TiAl3分解产生的高浓度的Ti与TiB2粒子共同作用。