含稀土镁合金的研究与开发

重点阐述了含稀土镁合金的研究，开发和应用情况，比较了稀土在铸造、变形及快速凝固镁合金中的物理化学作用，并简介了我国稀土镁合金材料的研究开发现状。  

稀土元素在铸铝熔体除气净化过程中的行为

铸铝合金在熔炼的过程中，加入适量稀土可以明显减少凝固后合金中气孔、针孔的数量。试验结果证明，这是由于形成了稀土氢化物及富稀土相与氢有较强的交互作用，牢固地固定住氢，从而减少了可形成气／针孔的游离态氢的含量。稀土的除杂作用，减少了气泡的非自发形核基底，进一步强化了稀土的除气净化效果。  

稀土对6063铝合金组织性能的影响

通过实验验证了稀土具有除气除杂的作用,在0.25%～0.30%之间时,有很好的除气除渣的效果,在实验的基础上研究了稀土对6063铝合金针孔率、强度、硬度、流动性的影响及作用机理,并进行盐雾试验确定了稀土能提高抗腐蚀性的最佳成分是0.3%左右.结果表明:稀土相主要分布在晶界,部分存在晶内;稀土元素的加入量在0.25%左右时铝合金晶粒细化效果最好;能改善机械性能;在0.36%左右时,6063铝合金有很好的流动性.  

稀土镁合金铸造和挤压态组织及力学性能研究

制备了3种不同成分的镁-稀土合金,研究稀土(RE)元素铈(Ce)、钕(Nd)和钇(Y)对镁合金铸态组织、力学性能尤其是高温力学性能的影响.采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)仪等对3种镁-稀土合金组织及相组成进行了分析.稀土元素与镁形成的镁-稀土相分别为Mg12Ce、Mg17Ce2、Mg12Nd、Mg24Y5、Mg41Nd5,主要分布在铸态组织晶界.对3种合金的铸态试样进行了室温力学性能及高温力学性能试验,并与挤压态比较,结果显示:在镁合金中,Nd的强化作用优于Ce,在高温时,Nd和Y共同强化作用优于Nd.  

含稀土相高温钛合金焊接接头的疲劳断裂特性

研究了Ti-60合金电子束焊接接头的显微组织及稀土相的分布特征;对焊接接头高温旋转弯曲疲劳性能进行了试验研究,讨论了影响接头疲劳性能的主要因素.焊后状态下焊缝区中存在大量的α′马氏体组织,焊缝区中的稀土相颗粒弥散分布于晶界及晶内,尺寸在100～200 nm.焊接接头具有较好的高温旋转弯曲疲劳性能,无焊接缺陷的接头均断裂在母材区,稀土相颗粒对裂纹的扩展具有阻碍作用.  

TA12钛合金电子束焊接组织性能及残余应力分析

采用电子束焊接TA12钛合金薄板焊缝表面成形良好,焊缝区以马氏体组织为主,细小的稀土相呈均匀弥散分布状态;随着距焊缝距离的增加,稀土相尺寸逐渐增大,数量逐渐减少,并逐渐趋于球形,沿接头呈一定的规律性分布.小孔法残余应力测试结果表明,垂直于焊缝方向残余应力以纵向应力主,应力呈梯度分布,横向应力较低;焊缝区为纵向拉应力区,应力峰值低于其屈服强度,横向应力为较小的压应力;沿焊缝试板中心区(±20 mm范围内)焊接残余应力分布趋于稳定.  

二级回火对（NdDy）FeCoCuB磁体磁性能和微结构的影响

研究了二级回火工艺对Nd12.0Dy28Fe747Co34Cu0.2B6.9磁体磁性能和微结构的影响。研究结果表明：二级回火对磁体的剩磁和磁能积影响很小，内禀矫顽力Hcj随二级回火温度升高而增大，在480℃时达到最大；高于480℃后，风随二级回火温度的升高而迅速下降；存480℃二级回火时，执随回火时间的增加而增大，经2h回火达到最大；大于2h后，回火时间的进一步增加对Hcj影响很小；480℃二级回火2h时磁体主相晶粒边界光滑，富稀土相在晶界分布连续、均匀。  

稀土相与表面处理对Ti-60钛合金疲劳源的影响

对Ti-60高温钛合金的疲劳断口进行了扫描电镜（SEM）、二次电子像（SEI）背散射电子像（BEI）分析，根据疲劳裂纹源所在位置的不同研究了Ti-60高温钛合金的疲劳裂纹源位置。结果表明，疲劳裂纹源在表面未强化试样表面稀土相处萌生，而对表面强化试样而言，疲劳裂纹源在表面强化层下稀土相处或滑放区萌生。用疲劳裂纹萌生的微细观过程理论对疲劳裂纹萌生的条件及疲劳强度的影响进行了分析。  

Mg-12Gd-2Y-1.5Sm-0.5Zr合金中镁稀土相形成机理

通过SF6+CO2气体保护,在大气环境下制备了Mg-12Gd-2Y-1.5Sm-0.5Zr镁合金,并基于电负性理论分析以及应用Miedema生成热模型对合金镁稀土相的形成进行了分析研究。结果表明,铸态合金内除存在α-Mg基体相外,还有Mg5Gd、Mg24Y5和Mg3Sm相;Mg与稀土元素Gd、Y、Sm具有较好的亲和力,镁稀土相的形成有其必然性。  

缓冷和快冷条件下Ti—55合金中稀土相的凝固特征

Ｔｉ５５ 高温钛合金在缓冷（１０００ ｋｇ 铸锭冒口） 条件下， 正常凝固区中稀土相呈弥散分布状态，初始补缩区中稀土相聚集成团， 正常补缩区中稀土相颗粒沿平行于凝固界面方向规则排列； 在快冷（ 锤砧薄片） 条件下， 稀土相除弥散分布在合金中外， 出现稀土相颗粒排列成行的现象。两种凝固条件下均出现颗粒规则排列现象的原因是凝固界面的平面长大。