Ce对Mg-5Si合金中初生Mg2Si相变质的影响

利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散光谱仪(EDS)、光学显微镜(OM)、ICP光谱仪及X射线衍射(XRD)等手段研究了Ce对Mg-5Si合金中Mg₂Si相变质的影响。结果表明：添加不同量的Ce使Mg-5Si合金中的初生Mg₂Si相的形貌从粗大的树枝状变为多边形状,共晶Mg₂Si由汉字状变为了细纤维状或点状。Ce的添加量为1.2%时变质效果最佳,初生Mg₂Si 的尺寸从48 μm减小到 9 μm或更小。同时,在1.6% Ce变质的合金中发现了短棒状的Mg-Si-Ce化合物。Ce促进了Mg₂Si的形核,并抑制了Mg₂Si的各向异性生长。     

稀土Ce对过共晶Mg-Si合金中初生Mg2Si相变质的影响

利用Mg-20%(质量分数,下同)Ce中间合金对过共晶Mg-Si合金进行变质处理,研究了Ce加入量对该合金中初生Mg2Si相变质效果(主要是形态)的影响规律,并讨论其变质机制.研究结果表明:当加入量达到并超过0.4%以后,稀土Ce可有效变质过共晶Mg-Si合金中的初生Mg2Si相,其形态由粗大树枝晶转变为具有非规则外形...     

稀土Er对A356铝合金微观组织和力学性能的影响

针对传统的A356铝合金,添加稀土元素是改善其微观组织并提高力学性能的有效途径。本工作通过示差扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析手段来研究稀土Er对铸态A356铝合金组织和性能的影响。结果表明,稀土元素Er是一种能够显著改善A356合金铸态组织的优良变质剂。Er的加入细化了初生α-Al相,二次枝晶间距降低,枝晶臂直径减小,同时对铸态组织中的共晶Si起到了变质作用。当Er含量达到0.4%(质量分数,下同)时,细化效果最为显著,二次枝晶间距由53.6μm减小到17.5μm,共晶硅形貌也由粗大的板条状转变为短棒或圆粒状。与A356合金相比,添加0.4%Er的合金样品的抗拉强度和伸长率分别提高了15.1%,29.8%。     

高性能Al-5Mg-2Si-xCe合金的制备及其力学性能研究

以Al-5Mg-2Si合金为基体合金,通过掺杂稀土Ce元素对合金进行改性,制备了不同Ce掺量的Al-5Mg-2Si-xCe(x=0,0.2,0.4和0.6)合金。采用XRD、SEM、EDS和力学性能分析等方式,研究了合金的结构、微观形貌和力学性能。结果表明,Al-5Mg-2Si-xCe(x=0,0.2,0.4和0.6)合金主要由α相组合而成,掺杂Ce元素后出现了Al_8CeFe_4三元含铁相的化合物,说明Ce具有促进β-Fe相转化成α-Fe相Al_8CeFe_4的作用;不掺杂Ce元素的Al-5Mg-2Si合金的枝晶排列紊乱且尺寸较为粗大,掺入稀土Ce元素后,枝晶的排列得到了明显改善,并且随着Ce掺量的增加,晶粒逐渐细化,分布更为均匀,α-Al的尺寸也逐渐缩小;当Ce掺量为0.4%(质量分数)时,合金的抗拉强度和延伸率均达到最佳,分别为133.70 MPa和1.64%,相比Ce掺量为0时,分别增长了26.49%和115.79%;未掺杂Ce的合金主要为解离断裂,掺入Ce后,合金的断裂方式主要为延晶断裂,且断口处晶粒均较为完整未被拉裂。     

添加元素对Mg-3Si合金组织影响

采用扫描电镜、X射线衍射对合金组织进行观察,研究在Mg-3Si(质量分数/%,下同)合金陆续添加Zn,Nd,Gd,Y元素后微观组织演变规律。结果表明:Mg-3Si合金中Mg_2Si粒子具有初生和共晶两种明显不同的形貌;添加3%Zn元素后的Mg-3.0Si-3.0Zn合金中,初生Mg_2Si粒子粗化,共晶Mg_2Si粒子完全消失;在Mg-2.0Nd-3.0Zn-3.0Si合金中,Nd元素的加入能有效地细化初生Mg_2Si粒子并生成少量的Mg_(41)Nd_5粒子;继续添加Gd,Y元素后,在Mg-8.0Gd-4.0Y-2.0Nd-3.0Zn-3.0Si合金中的Gd_5Si_3和YSi等粒子急剧增加而Mg_2Si粒子含量大大减少。通过Thermo-Calc热力学软件的热力学计算表明:Gd_5Si_3,YSi的吉布斯自由能低,Gd,Y原子与Si更容易形成化合物。在Mg-8Gd-4Y-2Nd-3Zn-3Si合金中,Gd_5Si_3,YSi,Mg_2Si三种化合物的室温吉布斯自由能分别为-9.56×10~4,-8.72×10~4,-2.83×10~4J/mol,粒子的质量分数分别为8.07%,5.27%,1.40%。     

Y对Mg-14Al-5Si合金性能的影响

使用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散光谱仪(EDS)、光学显微镜(OM)及X射线衍射仪(XRD)等手段分析了Mg-14Al-5Si合金的组织和成分,用布洛维硬度计和电子万能试验机测试了这种合金的力学性能,研究了在Mg-14Al-5Si合金中添加不同量的Y元素对其组织和力学性能的影响。结果表明：在Mg-14Al-5Si合金中分别添加0.5%、0.8%、1.0%和1.5%(质量分数,下同)的Y元素,使合金中的Mg₂Si相由粗大的树枝状变为多边形和圆形,共晶β-Mg₁₇Al₁₂相由粗大的连续网格状变为细小的网格状和孤岛状。Y的添加量为1.0%时改性效果最佳,Mg₂Si相的平均尺寸由42.21 µm减小到8.15 µm,此时合金的力学性能最佳,硬度为135 HB,抗拉强度为147 MPa,屈服强度为76 MPa,伸长率为5.04％。在Y的添加量为1.5%的合金中发现白色块状的Mg-Si-Y化合物。Y元素能促进Mg₂Si相形核、抑制其各向异性生长,并在β-Mg₁₇Al₁₂相的生长前沿偏析形成过冷结构,抑制其生长。     

混合稀土变质对ADC12铝合金组织及性能的影响

为了解混合稀土Pr/Ce变质对ADC12合金组织及性能的影响,采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析等手段对其进行观察和分析.结果表明:当加入质量分数0.6%的Pr/Ce时,组织中粗大的初生α-Al相枝晶已变得较为细小,甚至有些α-Al晶粒变得圆整了,富铁相则由原来的条状、块状变为颗粒状,较均匀地分布在晶粒边界上,而共晶Si相也呈细小弥散分布的颗粒状;混合稀土Pr/Ce能与该合金成分中的Al、Si、Fe、Cu 4种元素结合生成稀土金属间化合物,这些化合物在扫描电镜下呈亮白色,其形貌有针状、块状、颗粒状3种;此外,当Pr/Ce的质量分数为0.6%时,该合金具有良好的综合力学性能,其抗拉强度达到251.67 MPa,延伸率达3.04%,分别比基体合金的提高了34.91%和51.24%.     

添加稀土元素Ce对AZ91D镁合金组织的影响

用金相显微镜、能量色散谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)研究了稀土元素Ce对AZ91D镁合金铸态组织的影响.结果表明,Ce对AZ91D镁合金具有明显的变质效果,加入0.4%Ce后,α-Mg树枝晶变化不明显,晶界上的β-Mg17Al12相呈断续网状分布;加入0.8%Ce后,合金晶界上的离异共晶β相基本上断裂成骨骼状,转变为颗粒状且分布比较均匀;加入1.2%稀土Ce后,枝晶变细,共晶β相完全变为颗粒相,弥散分布于晶界处.微结构分析发现,组织中出现了分布于晶界处的杆状Al10Ce2Mn7化合物.     

离心铸造Mg2Si 和Si 自生增强锌基复合材料的组织与性能

采用热模金属型工艺, 离心铸造Zn-27Al-9.8Mg-5.2Si 和Zn-27Al-6.3Mg-3.7Si 合金, 获得了内层聚集大量块状初生Mg₂Si 、少量初生Si, 中层不含初生Mg₂Si 和初生Si, 外层含有初生Mg- Si 和初生Si 的自生锌基复合材料。离心铸造Zn-27Al-3.2Mg-1.8Si 合金, 获得了不含初生Mg₂Si 和初生Si 的单层材料。考察了复合材料的组织形貌, 检测了复合材料的硬度和耐磨性, 分析了复合材料的断裂模式。结果表明: 复合材料的内层因聚集大量的初生Mg₂Si 和初生Si 具有较高的硬度和较优的耐磨性。复合材料的断裂方式为脆性断裂, 含共晶Mg₂Si 和共晶Si 的中层在断裂中比含块状初生Mg₂Si 和初生Si 的内层经历了更多的塑性变形。      

Er对原位ZrB2/A356.2复合材料组织与性能的影响

采用原位合成法制备ZrB_2/A356.2复合材料,研究了引入ZrB_2对A356.2铸态微观组织的影响以及不同Er含量对复合材料铸态微观组织及力学性能的影响。结果表明,引入ZrB_2后α-Al晶粒和粗大共晶Si发生略微细化,添加Er后α-Al晶粒细化明显,并且Er对共晶Si有很好的变质效果,α-Al由粗大树枝晶变为蔷薇状、球状,共晶Si从粗大的针片状变为细小的短棒状、球状,有效提高了复合材料的力学性能。当Er添加量为0.10%(质量分数)时,其细化变质效果最为明显,复合材料力学性能提高最为显著。     

Study on Al-Cu-Si braze containing small amount of rare earth erbium

In the present work, the effect of a small amount of rare earth Er addition on the microstructure of Al-Cu-Si brazing alloy has been investigated. In the study, the Al-20Cu-7Si brazing alloys with various Er contents were prepared. 3003 aluminum alloy was chosen as a substrate. The microstructure of the brazed alloys was carefully observed. In addition, melting temperature, wettability and hardness of the brazing alloys were measured. The results indicate that the constituent of the microstructure of Al-20Cu-7Si-Er brazed alloy is similar to the Al-20Cu-7Si, which is mainly comprised of solid solutions of aluminum, silicon and the intermetallic compounds CuAl₂. When the Er content increases, the size of Al phases is decreased, and the filament-like or needle-like Si phase is thickened. The Si phases dominating in the shape of a filament or needle are transformed to those in the shape of a block when Er content is increased. Moreover, adding a small amount of Er can improve the wettability and hardness of the Al-20Cu-7Si brazing alloy. However, the melting temperature of the Al-20Cu-7Si alloy is almost unchanged when a small amount of Er is added.     

稀土对Al-Zn-M g-Cu/Al2O3陶瓷界面润湿性的影响

采用真空座滴法和熔铸法研究了在Al-Zn-Mg-Cu 合金中加入稀土(Ce、Y) 对Al2Zn2M g2Cu/Al₂O₃陶瓷界面润湿性的影响。结果表明,Al-Zn-Mg-Cu 合金中加入稀土可有效降低铝合金/Al₂O₃界面的接触角, 改善界面结合状态; 稀土改善界面润湿性存在一最佳含量范围, 添加Ce 的最佳含量约为0. 5w t% , Y 约为0. 7w t%。稀土改善润湿性的作用主要是稀土与Al₂O₃膜、Al₂O₃陶瓷发生反应。Mg、Zn、Cu 等合金元素在界面富集并参与界面反应对润湿性有利; 稀土与Mg、Zn、Cu 等合金元素适当组合改善润湿性的效果比单一稀土明显。      

Ce对Al-Zn-Mg-Cu合金亚快速凝固铸造组织的影响

通过XRD,DSC,SEM,EDS等现代分析方法,研究了稀土元素Ce在不同凝固冷却速率下对Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织、凝固温度的影响,分析讨论了Ce对合金晶粒细化和熔体净化作用的原理。结果表明,合金的主要析出相为α-Al和MgZn_2型共晶相,MgZn_2固溶了Al,Cu,Mg等元素并形成了Mg(Zn,Cu,Al)_2相,在晶界上溶质元素浓度较高,与α-Al基体共晶形成层片状共晶组织。添加Ce能使合金枝晶间距减小,并减小共晶层片间距和细化共晶组织,显著细化晶粒,并抑制铝合金中的杂质相Al7Cu2Fe的出现。Ce还将合金α-Al基体和共晶相的析出温度分别降低了6.4℃和5.6℃。     

Study on Al-Cu-Si braze containing small amount of rare earth erbium

In the present work, the effect of a small amount of rare earth Er addition on the microstructure of Al-Cu-Si brazing alloy has been investigated. In the study, the Al-20Cu-7Si brazing alloys with various Er contents were prepared. 3003 aluminum alloy was chosen as a substrate. The microstructure of the brazed alloys was carefully observed. In addition, melting temperature, wettability and hardness of the brazing alloys were measured. The results indicate that the constituent of the microstructure of Al-20Cu-7Si-Er brazed alloy is similar to the Al-20Cu-7Si, which is mainly comprised of solid solutions of aluminum, silicon and the intermetallic compounds CuAl₂. When the Er content increases, the size of Al phases is decreased, and the filament-like or needle-like Si phase is thickened. The Si phases dominating in the shape of a filament or needle are transformed to those in the shape of a block when Er content is increased. Moreover, adding a small amount of Er can improve the wettability and hardness of the Al-20Cu-7Si brazing alloy. However, the melting temperature of the Al-20Cu-7Si alloy is almost unchanged when a small amount of Er is added.     

Production,Properties and Microstructures of Mg—RE—Zn—Zr（RE=MM,Nd）Alloy

The Mg-MM and Mg-Nd master alloys were prepared through the ingot metallurgy method under the protection of a special flux.The thermodynamic behaviors of different rare earth elements in the molten Mg alloys were investigated.Two experimental alloys,Mg-3.0 wt pct MM-0.7wt pct Zn-0.7wt pct Zr and Mg-2.8wt pct Nd-0.7wt pct Zn-0.7wt pct Zr,were prepared.The hardness and tensile properties of experimental alloys were measured and the microstructures were observed.The results showed that the rare earth elements could react greatly with the Mg chloride in the flux.The Mg-Nd-Zn-Zr alloy displayed a good aging hardening effect.The dispersed metastable phase βˊ(Mg3Nd) is an important strengthening phase to improve the tensile properties of this alloy.So the M-g-Nd-Zn-Zr alloy has better tensile properties and elongation than those of the Mg-MM-Zn-Zr alloy,and the ductile fracture character could be observed.The microvoid coalescence is the dominant fracture mechanism in this alloy.     

稀土元素Nd对高铝镁合金组织性能的影响

:研究了稀土Nd含量对Mg-10Al-Zn合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明:添加稀土后,合金主要由α-Mg相、β-Mg₁₇Al₁₂相和Al₂Nd相组成,其中Al₂Nd相成片状分布。Nd含量为2.5%时,其抗拉强度和伸长率最大,分别为130 MPa和4.37%。该稀土镁合金的断裂为塑性断裂。      

La对Al—Mg—Li合金组织和性能的影响

Al-5Mg-2.4Li(01420)合金中加入稀土元素 La 后,峰值时效时间后移,合金强度增高,延伸率增加。微观组织观察表明:产生上述现象的原因是 La 细化了过渡族元素质点和 Al_2MgLi相,抑制了再结晶,使δ′相尺寸减小、PFZ 宽度减小、合金沿晶破断比例减小。