Ce对ZA43合金组织与力学性能的影响

研究了稀土Ce加入量对ZA43合金铸态组织与力学性能的影响。结果表明,Ce能够细化ZA43合金的铸态组织。随Ce加入量增加,α相由发达的树枝晶转变为碎块状晶粒,ZA43合金的力学性能、耐磨性得到不同程度的改善,Ce元素主要分布于晶界,并以金属间化合物形式存在。综合考虑稀土Ce对ZA43合金组织及性能的影响,添加0.15%的Ce对提高ZA43合金综合力学性能最为有效。     

La添加量对ZM5镁合金显微组织及力学性能的影响

研究了不同稀土La添加量对ZM5合金的铸态显微组织和室温力学性能的影响。结果表明,添加La能够使ZM5合金中的α-Mg晶粒组织细化,并形成稀土化合物Al_(11)La_3和Al_8LaMn_4。随La添加量的增加,沿晶界网状分布的β-Mg_(17)Al_(12)相逐渐转变为弥散分布。其中,La添加量为0.8%时铸态ZM5合金的室温力学性能最好,抗拉强度和伸长率分别为225 MPa和5.32%。     

微量硼添加对CuNiMnFe合金组织与性能的影响

为了改善CuNiMnFe多元合金组织内树枝晶尺寸及成分偏析,提高合金力学性能,在合金熔炼过程中添加微量硼进行变质处理,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜及能谱分析仪对CuNiMnFe合金的组织形貌及物相进行表征,并采用布氏硬度计和万能材料试验机分别对合金硬度和抗拉强度进行测试。结果表明:硼元素对CuNiMnFe合金组织变质效果明显,在0~0.15%B(质量分数)范围内,随着硼添加量的增加,CuNiMnFe合金组织中树枝晶得到细化,二次晶臂间距减小,共晶β相减少,枝晶内析出颗粒状次生β相与钉状γ相增多。当硼的添加量为0.10%时,合金组织内树枝晶二次晶臂间距最小,板条状共晶β相基本消失,枝晶内颗粒次生β相与钉状γ相明显。CuNiMnFe合金铸态硬度及热处理后的硬度也随着硼的添加量的增加呈先增大后减小的趋势。当硼的添加量为0.10%时,合金铸态硬度达到峰值,热处理后硬度仍保持最大值HB380,同时,合金抗拉强度达到1 130MPa。     

稀土Gd对Mg-5Zn-0.6Zr镁合金铸态组织与力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜和力学性能测试等手段,研究稀土Gd对Mg-5Zn-0.6Zr镁合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明:Mg-5Zn-0.6Zr合金铸态组织由α-Mg和MgZn_2等合金相组成。添加稀土Gd后,合金中的粗大网状MgZn_2相得到了显著细化。当稀土Gd的添加量为1.0%时,合金的力学性能达到最优值,其极限抗拉强度和伸长率分别为223 MPa和7.6%。稀土Gd有效细化合金组织,在合金中生成2~5μm细小弥散分布的MgZnGd金属间化合物有效地阻碍位错运动,从而显著改善合金的力学性能。     

Sc对A356合金组织和性能的影响

加入0.10%~0.30%的稀土Sc对A356合金中进行变质处理,以研究稀土Sc对A356合金微观组织和力学性能的作用。结果表明,加入Sc可以使A356合金微观组织中的初生α相显著细化,由粗大的树枝晶变为细小、无定向的枝晶,并且形态变得圆整,出现了大量的蔷薇状和颗粒状的α相。Sc加入量为0.20%时,对α相的细化效果最理想;同时,Sc还使A356合金微观组织中的共晶Si尺寸显著减小,由粗大的针状变为蠕虫状和点状。加入0.20%的Sc的A356合金,其铸态下抗拉强度为210.58 MPa,屈服强度为100.48 MPa,伸长率为6.5%,硬度(HB)为67.5。     

微量稀土Ce对Al-Cu5合金组织和力学性能的影响

制备了稀土Ce添加量分别为0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%的Al-Cu5合金.通过金相显微组织分析和力学性能测试,研究了微量稀土Ce对Al-Cu5合金铸态及相同热处理后的显微组织和力学性能的影响.结果表明:相同热处理条件下,稀土对铝铜合金组织性能的影响取决于它对铸态组织结构的影响,当稀土添加量为0.10%Ce时,稀土对Al-Cu5合金熔体的净化、细化和微合金化综合效应显著,铝合金铸态及热处理后的抗拉强度和伸长率同时达到最大值,分别为180.1 MPa、8.8%和387.4MPa、7.9%.此时,铸态组织中呈黑色点状分布的析出相较少,大小较均匀,树枝状的共晶组织变得分散,且短而薄.     

超声处理对Mg-Zn-Y合金组织和性能的影响

在Mg_(93)Zn_6Y合金凝固过程中施加超声处理,主要研究超声功率对合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明,超声处理对Mg_(93)Zn_6Y合金铸态组织中的初生α-Mg和准晶相均具有显著的细化效果。随着超声功率增加,其细化效果逐渐加强,初生α-Mg相的形貌由粗大树枝晶状转变为细小花瓣状,准晶相由粗大的连续网络状转变为细小的孤岛状和颗粒状。当超声功率为600W时,合金的抗拉强度和伸长率分别达到215MPa和3.1%。相比未处理的合金,分别提升了51%和182%,表现出较好的综合力学性能。     

稀土Ce对Al-10Mg合金组织及力学性能的影响

研究了添加稀土Ce及固溶处理对Al-10Mg合金显微组织及力学性能的影响。添加Ce能够细化Al-10Mg合金的铸态组织,并形成Al4Ce相,固溶处理可使Al3Mg2相溶解。随Ce添加量的增加,Al4Ce相由弥散分布的颗粒状、短杆状形态转变为粗大连续的枝状形态。综合考虑,添加0.4%的Ce对提高Al-10Mg合金的力学性能最为有效。     

镧铈混合稀土对AlSi10MgMn合金组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、维氏硬度仪及室温拉伸测试等手段,对不同稀土(La,Ce)含量的AlSi10MgMn合金铸态组织及力学性能进行研究。结果表明,混合稀土(La,Ce)对合金组织中的α-Al、共晶Si、AlMnSi和Mg_2Si相均有细化作用,并使β-AlFeSi相消失。稀土(La,Ce)含量为0.1%时,合金的综合力学性能较好,硬度(HV)、抗拉强度和屈服强度分别为82.76、373.05 MPa、281.37 MPa,较未加稀土的合金分别提高12.95%、17.29%、43.44%,而伸长率为2.26%,降低了11.37%。另外,混合稀土(La,Ce)对合金断裂方式影响较小。     

La和Nd复合添加对AZ91镁合金铸态组织和性能的影响

利用SEM和XRD等方法研究了总添加量为2.5%(质量分数, 下同)的单加或复合添加La和Nd的AZ91镁合金的铸态显微组织和相组成,并测试和分析了合金的室温力学性能。结果表明：单加或复合添加2.5%的La和Nd使AZ91合金中的β相Mg17Al12数量明显减少。单加La和单加Nd在AZ91合金中形成的稀土相分别是针状的Al11La3和块状的Al2Nd;二者复合加入时两种稀土相同时出现,Al11La3相和Al2Nd相的尺寸较单加时有所减小,其相对含量与两种稀土元素添加量成正比。当复合添加La和Nd时,Al11La3相中的部分La和Al2Nd相中的部分Nd分别被Nd和La置换。相对于单一添加,复合添加La和Nd能更显著地改善AZ91的力学性能。本实验研究的合金中,AZ91+1.0%La+1.5% Nd合金力学性能最好,其铸态合金的抗拉强度和延伸率分别为235 MPa和10%     

Sc、Zr微合金化对Al-4Cu-1.5Mg合金组织与性能的影响

试验研究了Sc和Zr复合微合金化对Al-4Cu-1.5Mg合金铸态显微组织与力学性能的影响规律。结果表明,复合添加微量Sc和Zr,有效改善了合金铸态微观组织,细化了合金晶粒,使粗大的树枝晶转变为均匀细小的等轴晶。当Sc、Zr含量分别为0.4%和0.2%时,合金的抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为275.0MPa、176.0MPa和8.0%,与未添加合金元素的Al-4Cu-1.5Mg合金相比,抗拉强度提高了55.3%,伸长率提高了近3倍。     

稀土元素对AZ31镁合金组织和力学性能的影响

向AZ31镁合金中添加稀土Ce和复合添加Ce与Sb,测试和分析了合金的力学性能和组织。研究表明:合金相组成主要为α-Mg、CeSb以及Mg_(17)Al_(12);复合添加Ce和Sb可细化晶粒和有助于形成CeSb第二相,从而有效提高AZ31镁合金的力学性能。当Ce为1.5%,Sb为1.5%时,铸态合金室温抗拉强度为201.4 MPa,伸长率为12.6%,冲击韧度值为8.1 J·cm~(-2);经385℃热挤压成型后,合金室温抗拉强度为325.6 MPa,伸长率为22.3%,冲击韧度值为15.8 J·cm~(-2)。     

稀土Ce对AS31合金组织和力学性能的影响

研究了稀土Ce对AS31合金组织和力学性能的影响。结果表明,稀土Ce的加入改善了AS31合金中共晶Mg_2Si相的形态、尺寸和分布。随着稀土Ce加入量的增加,共晶Mg_2Si相的尺寸呈现先减小后增大的趋势。当Ce加入量为0.9%时,合金中共晶Mg_2Si相形貌由粗大汉字状转变为蠕虫状和颗粒状,其尺寸也减小到30μm左右,此时变质效果最佳。同时随着稀土Ce的增加,合金的抗拉强度和伸长率呈现先升高后下降的趋势,这与合金中共晶Mg_2Si相尺寸的变化一致。     

Zn对铸态Mg-10Gd-3Sm-0.5Zr合金组织和力学性能的影响

采用熔炼铸造法制备了添加0~2%Zn(质量分数)的Mg-10Gd-3Sm-0.5Zr合金,通过X射线衍射、扫描电镜和拉伸性能测试等分析了Zn对铸态Mg-10Gd-3Sm-0.5Zr合金组织与性能的影响。结果表明:铸态Mg-10Gd-3Sm-0.5Zr合金由粗大枝晶α-Mg基体和晶界处半连续分布稀土相Mg41(Sm,Gd)5和Mg5Gd(Sm)组成,加入Zn元素后,在合金中产生了新相(Mg,Zn)3(Sm,Gd)1;铸态Mg-10Gd-3Sm-xZn-0.5Zr合金室温拉伸力学性能随着Zn元素含量的增加先升高后降低,当Zn的添加量为1%时,综合力学性能最好,其抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为215 MPa、173 MPa和5.5%;合金的断裂方式主要为脆性断裂,加入Zn元素后有向韧性断裂转变的趋势。     

RE对Al-Si-Cu合金组织性能的影响

通过金相、扫描电镜分析、X射线衍射、流动性和拉伸测试,研究了RE(La、Ce混合稀土)的加入对Al-Si-Cu合金流动性、力学性能以及显微组织的影响。结果表明,适量RE(La、Ce混合稀土)的加入,可以提高Al-Si-Cu合金的流动性和力学性能,并细化其晶粒尺寸。当RE添加量约为0.4%时,对Al-Si-Cu合金改善效果最佳,合金流动性增加了约24%,铸态合金抗拉强度增加了9.4%,伸长率提高了35%,时效后合金抗拉强度增加了8.4%,伸长率提高了26%。     

稀土Nd对AZ80镁合金显微组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜,研究了稀土Nd对AZ80镁合金组织和力学性能的影响。AZ80镁合金铸态组织由基体α-Mg和晶界处析出的粗大连续网状β-Mg_(17)Al_(12)相组成。添加Nd后,使原本粗大连续的β-Mg_(17)Al_(12)相转变为细小和断续分布,同时,合金中产生了形态分别呈杆状的Al_(11)Nd_3相和块状的Al2Nd稀土相。随着Nd元素添加量的增加,AZ80镁合金的铸态力学性能呈先提高后下降的趋势。当加入0.9%的Nd时,合金的铸态抗拉强度和屈服强度均达到最高,分别为205MPa和135MPa,伸长率达到7.5%。时效过程中稀土元素Nd抑制了片状β-Mg_(17)Al_(12)相的不连续析出,延迟合金达到峰时效的时间。T6处理后,AZ80-0.6Nd合金的抗拉强度和屈服强度最高,分别为221MPa和164MPa,伸长率为4.1%。     

ZM71-xCe镁合金显微组织和力学性能

对添加不同含量Ce元素的Mg-Zn-Mn系ZM71变形镁合金进行挤压及热处理,测试不同状态下ZM71及ZM71-xCe合金的室温拉伸性能,利用光学金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)、扫描电镜(SEM)以及能谱(DES)、透射电镜(TEM)等分析试验手段观察了不同状态下的显微组织,初步探讨了Ce元素在ZM71合金中的存在形式和作用机制及不同添加量对合金组织和力学性能的影响。结果表明:Ce元素主要以三元稀土τ相存在于合金中,主要分布在晶界和枝晶间,能够细化铸态组织;Ce元素能够明显细化挤压态合金的组织,提升力学性能,但添加量应控制在1%以内,其中ZM71-0.5Ce具有最佳的综合力学性能,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为318MPa、250MPa和13.6%;时效热处理不能提升挤压态高锌含量的Mg-Zn-Mn-Ce合金力学性能。     

复合添加Ce、Sr和La对AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响

研究了Ce、Sr和La对AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,复合添加Ce、Sr、La可显著细化镁合金铸态组织,使呈网状分布的β-Mg17Al12相断裂成块状或粒状,均匀分布在基体中,并在合金组织中生成杆状或者针状的Al4Ce和Al4La相。复合添加0.5%Ce-0.3%La-0.2%Sr的镁合金显微组织最佳,并且抗拉强度达到了270 MPa,伸长率达到了7.75%。     

稀土La和Ce对7A04铝合金组织与性能的影响

采用扫描电镜、能谱仪、万能试验机和电化学工作站等研究了单一稀土(La或Ce)以及混合稀土(La和Ce)的添加对7A04铝合金微观组织与性能的影响。结果表明：在7A04铝合金中添加稀土La和Ce后，沿晶界有块状和棒状的稀土相析出，并使呈连续网状分布的第二相变成断续分布，合金的二次枝晶组织得到细化，其中添加单一稀土Ce对合金的细化效果最好，平均晶粒尺寸为20μm;添加单一稀土La或Ce以及不同比例的混合稀土La和Ce后，7A04铝合金的力学性能和耐腐蚀性能均有所提高，性能由大到小依次为：添加单一稀土Ce、混合稀土La∶Ce=5∶5、单一稀土La、混合稀土La∶Ce=3∶7、混合稀土La∶Ce=7∶3、无稀土，说明单一稀土Ce的添加对7A04铝合金性能改善效果最好，其显微硬度、抗拉强度、伸长率分别为125.4 HV0.5、532.5 MPa和10.8%,相比未添加稀土元素的铝合金，分别提高了72.7%、30.9%和74.2%。     

微量元素Zr对ZA35合金组织及力学性能的影响

研究了添加合金元素Zr对ZA35合金组织及力学性能的影响.结果表明:元素Zr在组织中主要以Al3Zr相形式存在,元素Zr能够细化晶粒,使粗大的树枝晶组织转变为团聚状组织,一次枝晶臂由细长变得短粗且圆整;Zr含量为0.3％时,合金的抗拉强度为354 MPa,硬度为HB 136,与未添加合金元素的ZA35合金相比,抗拉强度提高了29 MPa.