稀土元素对硬质合金高温性能的影响

采用动态热模拟试验技术，研究了添加微量稀土元素对硬质含金高温性能的影响。试验结果表明：添加微量稀土元素，能改善硬质合金高温性能，增加合金的塑性和高温韧性，降低硬质合金的热强性。     

添加微量稀土元素改善矿用硬质合金性能

本文研究了添加微量稀土元素对矿用硬质合金性能的影响。试验结果表明，添加一定量一定形态的稀土元素，能提高矿用硬质合金使用寿命，提高合金抗弯强度和抗冲击韧性，增加合金的热塑性和高温强韧性，而对硬度、密度、磁力没有多大影响。     

稀土元素对硬质合金钴粘结相影响的研究

利用配备能谱仪（EDS）的透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）对添加稀土元素前后的YT14硬质合金的钴粘结相进行了研究．结果表明，微量稀土元素加入后，钴粘结相中W、Ti元素的固溶量提高；钴粘结相中f．c．c－Co相的点阵常数和所占的体积分数均较未加稀土的合金增大了．根据实验结果对稀土元素强化硬质合金的机理进行了探讨．     

稀土元素Ce对K-52合金高温拉伸性能的影响

利用Gp-Ts20 000M热模拟机对添加稀土元素Ce的K-52奥氏体耐热钢在常温(25℃)、300℃、500℃和700℃下,以2 mm/min的拉伸速度进行拉伸试验。通过分析试样的宏观变形、力学性能变化曲线和断口形貌等,研究了稀土元素Ce对试验钢高温拉伸性能的影响,并分析其断裂机理。结果表明,随着拉伸温度的提高,金属有向塑性变形转变的趋势;试验钢中添加稀土元素Ce后,提高了合金的高温力学性能,其拉伸断口中的韧窝数量增多。与未添加稀土元素的合金相比,添加稀土元素Ce的K-52合金其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别提高了5.37%、11.69%和22.82%。     

Er添加对Al-12Si铝硅合金组织和力学性能的影响

通过真空电弧熔炼法制备了含不同量稀土元素Er的Al-12Si合金。采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射、硬度测试仪对其组织形貌、物相分布及力学性能进行了研究。结果表明:向Al-12Si合金中加入稀土元素Er后,合金的晶粒得到细化,片状共晶硅转变为短棒状,在晶界处析出第二相粒子Al3Er,起到弥散强化效果。该合金的硬度、抗拉强度明显提高。Er质量分数为0.2%时,合金具有最佳的综合力学性能。与未添加稀土元素相比,该合金的硬度提高24%,抗拉强度提高近30%,合金断口出现少量韧窝,断裂方式由脆性解理断裂转变为混合型断裂。     

Y_2O_3对锌熔再生硬质合金组织及性能的影响

以锌熔回收的WC为原料制备YG8硬质合金以及添加稀土氧化物的YG8-RE合金,通过金相、SEM分析了稀土氧化物的作用机理。研究发现,添加稀土氧化物能改善合金的晶粒均匀性和孔隙度,提高合金的性能。添加稀土氧化物能够使得合金粘结相中α-Co的稳定性增强,并使断裂方式发生改变,提高了合金强度。     

稀土硬质合金性能稳定性的研究

借助于动态热模拟技术，研究了稀土对硬质合金力学性能与显微组织结构的影响。以金属态方式添加稀土元素能提高合金的热塑性与强韧性，但降低热强性。以氧化物方式添加稀土，则能提高热强性，但降低热塑性与强韧性。这主要是由于添加方式不同，稀元素抑制Ｃｏ相向ｈｃｐ结构的马氏体转变能力，和在长期热循环效应下维持粘结相结构稳定性的能力不同所致。     

稀土元素钇对ZM5合金组织的影响

在ZM5合金熔体中分别加入不同量的稀土元素钇,经过不同处理,利用光学显微镜和扫描电镜以及能谱分析,研究了稀土元素钇对ZM5合金组织的影响规律.实验结果表明,向ZM5合金中添加稀土元素Y的质量分数达2%时,合金的显微组织明显改善.X衍射和金相照片显示ZM5合金铸态组织为α-Mg固溶体和沿晶界分布的网状β-Mg17AL12组成,固溶处理后Mg17AL12弥散在基体中,而加入稀土元素Y的ZM5合金由α(基体)、Mg17AL12和颗粒状MgY等相组成.经固溶处理后网状Mg17AL12相完全溶解,只留下热稳定性较高的MgY以及析出相Al2Y等.扫描电镜显示ZM5合金拉伸试样断口是解理断裂的断口形态,而加入稀土元素Y的ZM5合金拉伸试样断口是沿晶断裂 准解理断裂的混合断口形态.究其原因为加入稀土元素Y后,熔体中生成了与镁基体共格的强化相MgY和弥散的析出相改变了断口形貌.     

WC-Co合金中晶粒形貌的演变机制及其对合金性能的影响

本文研究WC-Co合金中晶粒形貌的演变机制,以及C含量、晶粒抑制剂VC对WC晶粒形貌的影响,探讨了WC晶粒形貌对硬质合金硬度和断裂韧性的影响。结果表明:高C合金中更容易出现三棱柱形晶粒形貌,而低C合金中更容易出现截断三棱柱形晶粒形貌;添加VC的合金WC晶粒会产生尖锐的三角棱柱晶粒,未添加VC的合金WC晶粒形貌为截断三棱柱形;板状晶粒合金的宏观硬度更高,且更容易发生穿过WC晶粒的断裂,三棱柱晶粒以WC晶粒边界断裂为主,其次是沿WC/Co边界断裂。     

稀土元素La对7055铝合金铸态组织与力学性能的影响

研究了添加不同含量的稀土元素La对7055高强度铝合金的铸态组织和力学性能的影响。实验结果表明,稀土元素La对铝合金组织有明显的细化作用,添加适量的稀土元素能够细化铸造铝合金的组织,改善合金的力学性能。但添加过量的稀土元素不仅使合金的晶粒变得粗大,而且使合金的力学性能恶化。     

富铈混合稀土对Al-4.5Cu合金微观组织和力学性能的影响

在Al-4.5Cu铸造铝合金中添加微量的富铈混合稀土,用光学显微镜、扫描电镜以及能谱分析等手段研究稀土元素对合金组织、力学性能和断裂特性的影响。结果表明,稀土可以显著细化α-Al枝晶并减小二次枝晶间距;与此同时,枝晶间区域形成了骨骼状或块状稀土化合物相,Al2Cu和稀土化合物相相互交织在一起呈网状分布。添加富铈混合稀土后,合金的屈服强度略微降低,抗拉强度增加。添加富铈混合稀土改善了合金的塑性,合金延伸率增加至7.4%～8.84%,其断裂机制由脆性断裂转变为韧性断裂。     

稀土含量对高密度钨合金性能的影响

通过粉末冶金法制备了添加稀土元素La，Ce的93W-4．9Ni-2．1Fe合金，研究不同稀土元素及不同稀土含量对高密度93钨合金静、动态力学性能的影响规律。结果表明：由于稀土元素La，Ce的加入，减少了杂质元素氧在钨-粘结相界面的偏析，减小了钨颗粒的连接度，从而改善了钨合金的力学性能，尤其是合金的动态力学性能得到显著提高，稀土元素的合理添加量为0．10％～0．15％。     

Mg-Al-Zn（RE）镁合金轧制变形行为及强化机制

针对典型的Mg-Al-Zn系AZ31变形镁合金以及添加了0．8％Ce和0．8％Nd的AZ31镁合金，研究了合金在轧制加工过程中组织与性能的变化以及稀土元素对合金的影响，并探讨了合金的主要强化机制。结果表明：Mg-Al-Zn系合金轧制加工过程中加丁硬化严重，容易发生脆性断裂。添加稀土元素后的合金强度和塑性都有明显提高，稀土元素可形成Al4ce等含稀土化合物，起到细晶强化和第二相强化作用。     

WC—Co硬质合金的微观组织结构与性能的研究

密切结合ＷＣ－Ｃｏ硬质合金工业生产中的质量检测工作，采用ＪＣＸＡ－７３３型电子探针显微分析仪和３０１４型Ｘ射线衍射仪，对合金的微观组织结构与性能：从断口形貌、ＷＣ－Ｃｏ合金的断裂行为、孔隙、夹杂物、η相的组织成分和结构等都做了较全面系统的分析和研究，实验表明合金断裂过程主要沿ＷＣ硬质相与Ｃｏ粘结相界面断裂或通过Ｃｏ粘结相断裂，很少是ＷＣ穿晶解理断裂，同时阐明了断裂源中的孔隙、夹杂物、η相是降低硬质合金断裂强度的重要结构因素，从而探讨了ＷＣ－Ｃｏ合金断裂的机理。该分析研究为质量检测水平提高到一个新的台阶，对     

稀土元素和Ti对ZM5镁合金组织和性能的影响

用金相显微镜、X射线衍射仪分析了添加稀土元素Y、Nd和钛中间合金的Mg-8．5Al-0．5Zn（ZM5）合金的组织和相组成,测试了合金的室温力学性能。结果表明,添加稀土元素Y、Nd的ZM5镁合金中出现了新的镁．稀土相MgY、Mg12Nd,而在同时添加稀土元素Y、Nd和钛中间合金的合金中,还出现了新相Ti2Mg3Al18;添加稀土元素Y、Nd的ZM5镁合金在拉伸性能、硬度以及组织都明显优于ZM5镁合金,而同时添加稀土元素和Ti合金的镁合金其性能又显著优于单独添加Y或Nd的合金。     

不同稀土含量Ti-600合金的高周疲劳性能

研究了不同稀土含量的Ti-600合金光滑试样在应力比R为0.1,加载频率为100 Hz左右时的室温高周轴向应力疲劳性能,并分析了稀土元素对该合金疲劳断裂行为的影响。研究结果表明:10~7周次疲劳后,含0.1%(质量分数)Y和含0.2%(质量分数)Y的Ti-600合金以及Ti-1100基体合金的条件疲劳强度极限分别为537、500、605 MPa。这表明添加稀土元素Y后,合金的疲劳极限降低,且其疲劳极限随稀土元素含量的增多而减小。所形成的稀土氧化物Y_2O_3粒子尺寸差别较大,其椭球长轴尺寸为几百个纳米甚至几个微米,并且Ti-600合金的裂纹萌生与稀土相颗粒的断裂有关。     

稀土元素钕对Mg-8Al合金力学性能的影响

添加不同量的稀土元素钕,研究了该元素的添加对Mg-8Al合金的组织、性能的影响,并对该合金的抗拉强度、屈服强度及伸长率进行了分析。结果表明,添加稀土元素钕后,Mg-8Al合金的力学性能明显提高。     

B对WC-20%Co硬质合金微观结构与力学性能的影响

硬质合金中微量元素的添加主要集中在V、Ta、Hf、Ce等金属元素，非金属元素应用较少，主要有B等元素。非金属元素B引入硬质合金方式主要有表面渗硼和在原料粉末中添加，本文以化学性能稳定的B₄C为添加剂，在WC-20%Co(YG20C)硬质合金混合料制备过程中进行添加，采用气压烧结制备出含硼WC-20%Co硬质合金。研究了B添加(0.01%、0.03%、0.06%，质量分数)对WC-20%Co硬质合金组织结构及力学性能的影响。实验结果表明：B含量增加使YG20C合金晶粒度分布趋向不均匀，当B添加量为0.06%时，其晶粒度呈现双峰分布趋势，同时，随着B含量的增加，YG20C合金硬度提高；当B添加量为0.01%时，合金的断裂韧性最佳(16.43 MPa·m^1/2)。     

添加TiC对WC-Co基硬质合金组织和力学性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了不同TiC含量的WC-Ti-Co硬质合金。测定了常温力学性能,并采用XRD、SEM和EDS等方法分析了材料的相结构、组织形貌。试验结果表明,添加少量细晶粒TiC可以细化硬质合金的显微组织,提高其相对密度和硬度,但降低合金的断裂韧度。当TiC添加量为1.2%时,材料的综合力学性能最佳。     

WC－Co硬质合金的微观组织结构与性能的研究

密切结合ＷＣ－Ｃｏ硬质合金工业生产中的质量检测工作，采用ＪＣＸＡ－７３３型电子探针显微分析仪和３０１４型Ｘ射线衍射仪，对合金的微观组织结构与性能：从断口形貌、ＷＣ－Ｃｏ合金的断裂行为、孔隙、夹杂物、η相的组织成分和结构等都做了较全面系统的分析和研究，实验表明合金断裂过程主要沿ＷＣ硬质相与Ｃｏ粘结相界面断裂或通过Ｃｏ粘结相断裂，很少是ＷＣ穿晶解理断裂，同时阐明了断裂源中的孔隙、夹杂物、η相是降低硬质合金断裂强度的重要结构因素，从而探讨了ＷＣ－Ｃｏ合金断裂的机理。该分析研究为质量检测水平提高到一个新的台阶，对保证和提高产品质量都具有实际意义。