细化剂的影响
铝合金晶粒细化剂的细化理论主要包括：包晶相图理论、碳化物-硼化物理论、双形核理论、α-Al晶体增殖理论、超形核理论等。
铝及其合金实际生产中常用的晶粒细化剂主要有Al-Ti、Al-B、Al-Ti-B及Al-Ti-B-RE和Al-Ti-C等系列中间合金。
Al-Ti-B中间合金是目前使用较为广泛的细化剂，大约有75%的铝合金生产企业使用Al-Ti-B进行晶粒的细化。工业生产中，经常使用的3种Al-Ti-B中间合金的是：Al-5Ti-1B、Al-5Ti-0.6B和Al-5Ti-0.2B。
不同细化剂对铸造铝合金晶粒尺寸的影响
A1-Ti-B和AI-Ti-C三元中间合金的细化效果远远好于A1-Ti二元中间合金的细化效果。TiB2或TiC粒子的存在会显著提高Ti元素的细化效果，这说明，A1-Ti-B和A1-Ti-C中间合金的细化效果依赖于过剩的Ti元素以及TiB2或TiC粒子的存在两个条件。
Cr、Zr、Mn、V等元素的合金会对Al-Ti-B中间合金产生“中毒”(即细化效果减退)现象，对中间合金产生“中毒”效应的合金元素会偏聚在TiB2或TiC粒子的周围，并与Ti元素发生反应，改变了TiB2或TiC粒子的表面物理化学特性，使TiB2或TiC粒子的表面活性降低，与铝熔体界面相容性变差，α-Al在其表面形核的形核功增加，晶粒细化效果减退。
微量某些合金元素(如Fe, Si, Mg)能够提高中间合金的细化效果。合金元素含量超过一定值后，中间合金的细化效果随合金元素含量的增加而减弱。当合金元素含量增加到一定值后，合金元素在熔体中的活度增加，通过与Ti元素反应消耗掉熔体中过剩的Ti元素，从而削弱了晶粒细化效果。
人们在原有的Al-Ti-B中间合金中加入稀土元素。稀土元素不仅可以起到变质和精炼的作用，并且可以降低铝熔体的表面张力， 改善铝液对硼化物的润湿性，在一定程度上减小TiB2的沉淀现象。并且Al-Ti-B-RE具有长效性，减缓了细化剂的衰退时间，具有较好的应用前景。
B是间隙元素，在钛中能形成硼化物。钛合金中添加B元素不仅可以提高合金的弹性模量，而且硼化物颗粒的形成具有细化晶粒的效果，但B元素的含量不宜过高，否则会导致生成的硼化物在液固界面前沿晶界层聚集。
C可完全固溶于钛合金中，形成细小的TiC 颗粒，限制了原始β 晶粒的尺寸，同时也增加了形核质点，从而达到细化晶粒的效果，另外TiC 颗粒在合金中作为二次相还改善了合金的性能。
Y元素可在含Al钛合金中相间界析出弥散的YAl2化合物从而细化晶粒。
Si可扩展成分过冷区域，从而细化原始β相。
1.0wt.%的溶质元素在钛合金中的m(k-1)计算值
元素 | m(k-1) | 元素 | m(k-1) | ||
Be | 72 | Ce | 4.9 | ||
B | 66 | Tb | 4.5 | ||
O | 19.0 | Lu | 3.5 | ||
Si | 18.7 | Nd | 3.4 | ||
Sc | 11.4 | Pt | 2.5 | ||
Fe | 11.1 | Pb | 1.1 | ||
Ge | 8.3 | Sn | ~0 | ||
Mn | 7.7 | Al | ~0 | ||
Pd | 7.2 | V | ~0 | ||
Er | 5.6 | Zr | ~0 | ||
Gd | 5.4 | Zn | ~0 | ||
Te | 5.0 | Y | 7.9 | ||
Ni | 14.3 | Cu | 6.5 | ||
Co | 8.8 |
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