稀土对铝合金微观组织的影响

研究了添加RE（富铈混合稀土）元素对细晶铝锭及细晶铝锭制造的A356、3003铝合金显微组织的影响。结果发现，RE在铝合金中形成何种化舍物，既与铝合金中所含元素的种类有关，又与RE含量有关；在细晶铝锭中，RE与Fe的交互作用较强，与Si的作用较弱，生成Al-Fe-RE化舍物，但当RE含量超过0．3％时，除形成Al-Fe-RE化舍物外，还形成AlCe3、Al2La；在含硅量较高的T5处理的A356铝合金中，0．3％RE与Mg、Fe的交互作用较弱，与Si的交互作用较强，Ce、La与Si形成CeSi、La5Si3，Mg与Si主要形成Mg2Si；而在含Fe、Mn较高的3003铝合金中，0．3％RE主要生成Al3Ce、LaSi、CeSi2等化舍物，而与Fe、Mn的作用较弱。     

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%。     

富Ce混合稀土加入量对铝合金组织与导电性能的影响

通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、室温导电率及高温电阻率测试等方法研究富Ce混合稀土对铸态及均匀化态铝合金组织与导电性能的影响。结果表明:富Ce混合稀土对铝合金组织具有细化、变质和净化的作用,加入量为0.10%时细化效果最好;随着富Ce混合稀土加入量的增加,细化效果逐渐减弱,但对含铁杂质相的变质作用加强,导电率逐渐升高,加入量为0.30%时,导电率达到62.10%IACS;合金在570℃均匀化24 h后导电率整体上升,富Ce混合稀土加入量为0.30%时,导电率达到62.30%IACS;富Ce混合稀土对铝合金的高温导电性能有不利影响,加入量越多,合金在高温下的电阻率越大,通过均匀化处理可以减小合金的高温电阻率,降低合金电阻率对温度的敏感性。     

稀土Ce对Al-12Si合金微观组织影响

本文以Al、Al-Si、Al-Ce高纯组元配置一定质量百分比的Al-Si-Ce合金,采用多功能真空电弧熔炼炉YSU-ZZ进行熔炼,使用铜模吸铸法制备样品并对样品进行金相显微镜、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS).重点研究了Ce的加入量及冷却速度等因素对共品硅的大小、形状和分布的影响.研究表明快速凝同可以很好的细化共...     

La对7136铝合金微观组织与性能的影响

在7136铝合金中添加不同含量的La元素,通过铸态组织观察、力学性能测试、扫描电镜及透射电镜分析等,研究了La元素对7136铝合金组织与性能的影响。结果表明:添加La后,由于La元素原子半径远大于Al元素原子半径,La元素富集在晶界处形成异质形核核心,使晶界熔断、缩小,并成为结晶核心,增加形核率,细化晶粒,提高合金性能;同时La可与合金形成不同键合作用的多种La-Al稀土化合物,其相粒子强烈扎住位错,使合金晶粒及其相邻晶粒难以滑移,再次提高合金性能;添加0.35%La的7136铝合金单级时效时间明显缩短,硬化率提高;伸长率为11.73%,比无添加La的7136合金增加了30.5%。     

La+Ce混合变质及热处理对ADC12铝合金导热性能的影响研究

采用La+Ce混合变质的方法对ADC12铝合金进行变质处理,并随后进行固溶+时效热处理。分别对变质处理后的试样及固溶+时效热处理后的试样的微观组织、导热系数和硬度进行表征。结果表明:混合变质能改善合金的微观组织,对合金导热性能及力学性能的提升较为明显,导热系数达到了107.8W/(m·K),硬度达到103.2HV;固溶+时效热处理可以使合金的微观组织分布更为均匀,内部的共晶Si相进一步转变为颗粒状或短棒状,合金的导热系数和硬度随着固溶温度的提升而增大,随着固溶时间的增大呈现先增大后减小的趋势。并且,随着时效时间的增加,合金的导热系数及硬度同样呈现先增大后减小的趋势。在固溶温度为520℃、固溶时间为6h、时效温度为170℃、时效时间为8h的工艺条件下,合金的导热系数及硬度分别可达131W/(m·K)及129.4HV,固溶+时效热处理进一步提升了合金的硬度及导热性能。     

Mg与稀土Ce混合添加对A356.2铝合金组织与性能的影响

以汽车用A356.2铝合金为研究对象,利用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验机,研究了Mg、Ce混合添加对A356.2铝合金组织与性能的影响。结果表明:Mg含量的增加,可以激发Ce对A356.2铝合金的细化变质作用;在本次试验条件下,0.35%Mg与0.05%Ce混合添加具有明显的细化变质作用,降低了稀土在铝合金材料中使用的成本门槛;随着冷速的加快,Mg与Ce混合添加对A356.2铝合金性能的影响更加明显;Mg与Ce混合添加可以改善针状α-Fe相的形貌,减少其对A356.2合金的不利影响。建立了Mg和Ce含量、模具温度以及所添加Al-Ti-B含量对A356.2材料屈服强度的数学模型,其预测值与试验数据吻合较好。     

稀土Ce中间合金对A356铝合金组织的影响

主要研究了不同Ce中间合金对A356铝合金的细化变质的效果,结果表明:Al-10Ce和Al-4Ti-4Ce-B中间合金对A356合金具有较好的细化变质效果,Al-5Sr-5Ce中间合金对A356的细化变质效果不够理想,而Al-10Sr中间合金的添加对Al-4Ti-4Ce-B中间合金的细化变质具有促进作用。本文还进行了Ce对A356合金细化变质机理的探讨。     

稀土元素Ce、La、Y对5182铝合金组织的影响

在5182铝合金中分别加入质量分数为0.1%、0.2%、0.3%的Ce、La和Y稀土元素,用金相显微镜观察研究不同稀土元素以及其不同含量对5182铝合金铸态晶粒尺寸和析出相形貌的影响。结果表明,在5182铝合金中添加一定量的稀土Ce能使合金的第二相得到了很大程度的细化并且呈弥散分布;而在稀土La的作用下,5182铝合金中的第二相出现了球化现象;在5182铝合金中添加稀土Y的变质效果较添加等量Ce或La的要差一些。     

稀土La对铝镁合金凝固曲线和微观组织的影响

研究了稀土La对铝镁合金凝固区间和微观组织的影响.结果表明,La对铝镁合金凝固区间和微观组织有明显的影响.加入La,合金凝固区间变大、凝固时间增加,合金流动性能得到改善.La的加入对合金有变质作用,晶粒数量增多,尺寸变小,形貌圆整.     

稀土La对A356铝合金组织及硬度的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、硬度计等测试手段,研究了La对A356合金的组织和硬度的影响。结果表明,稀土La对α-Al相的细化和Si相的变质都起到明显作用。随着La含量的增高,晶粒逐渐变小,加入0.4%La,α-Al相达到最小,但随着La含量的增高,在晶界处形成的Al Si La型结晶相也随之增多,La含量达到0.4时,结晶相大量聚集,形成粗大的块状相,对组织起破坏作用;加入0.2%La时,共晶Si相呈细小颗粒状,继续增加La含量到0.4%,变质作用减弱;加入0.3%La时,Si相硬度达到最高(61.4HB)。     

钪对6201铝合金组织和性能的影响

对不同含钪量的6201铝合金进行挤压并随后进行固溶处理和不同时间的时效处理。测定其力学性能和导电性能,并进行盐雾腐蚀试验。利用SEM配合EDS形貌分析试样组织。结果表明,6201铝合金随着时效时间的延长,硬度先增后减,在时效10 h时获得峰值硬度;电导率先增后减再增,也在10 h获得峰值;钪的加入使合金的硬度提高,电导率下降,耐蚀性增强。     

稀土Ce对7A04铝合金组织和力学性能的影响

通过金相组织分析、扫描电子显微镜观察、能谱仪分析及力学性能测试等手段,研究了稀土Ce对7A04铝合金铸态组织和加工态力学性能的影响。结果表明:当稀土Ce加入量为0.39%时,7A04铝合金的晶粒最为细小,第二相与夹杂最少,合金基体组织得以改善。稀土Ce的加入使合金中生成了大量的CeAl_2和Al_4Cu_2Ce等稀土相。稀土Ce对7A04铝合金硬度影响不大,但是能提高其抗拉强度与伸长率。     

稀土Ce对7A52铝合金组织与性能的影响

采用金相、扫描电镜(SEM)观察、力学拉伸实验、剥落腐蚀实验、电化学腐蚀实验以及慢应变速率拉伸实验等分析测试方法研究稀土Ce对7A52铝合金组织与性能的影响。研究表明:稀土Ce降低合金的强度,随着Ce含量从0增加至0.6%(质量分数),合金的抗拉强度由494.81 MPa降低至476.46 MPa,屈服强度由454.24 MPa降低至435.84 MPa,伸长率由10.15%降低至7.06%;稀土Ce导致合金的耐腐蚀性能得到大幅提高,耐腐蚀性能由大到小的顺序为:0.5%Ce、0.6%Ce、0.25%Ce、0Ce。其原因是,添加稀土Ce的合金中会形成一种大块多边形状的脆性稀土相(Al_xMg_yZn_z(TiCr)_mCe),该脆性稀土相容易成为拉伸断裂的裂纹源,降低7A52铝合金的强度。同时,稀土Ce能提高合金表层氧化膜腐蚀时的电荷转移电阻(R_t),使其耐腐蚀性能得到提高。     

混合稀土变质对A390铝合金组织的影响

在铸造A390铝合金中,加入混合稀土作为变质剂,采用光学显微镜研究了变质剂对组织的影响.结果表明,A390合金经混合稀土变质后,初生硅棱角钝化,尺寸明显减小;其变质效果与变质剂的加入量有关,当加入0.24％的混合稀土时,效果最为显著,初生硅尺寸由原来的175 μm减小到28 μm左右,并简要探讨了其变质机理.     

稀土La改性6063铝合金的微观组织和时效性能的研究

制备了含稀土La的6063铝合金,并研究了La含量对铝合金的显微组织及时效后硬度、抗拉强度和伸长率的影响。研究表明,稀土La对6063合金晶粒有良好的细化作用,在添加La的铝合金组织中,一部分较大的析出相是Al Si Mg Fe化合物,且铁含量较高;另一部分析出相是Al Si Mg Fe La的复杂化合物,其形状多呈较小的粒状。200℃等温时效时,随着时效时间的延长,铝合金硬度迅速升高,在120 min左右达到最大。同时,随着La含量的增加,合金的硬化峰值上升,当La含量为0.2 wt%左右时,时效硬化峰值达到最高。另外,加入适量La可增加合金的抗拉强度和伸长率。未添加La的铝合金其断口组织分布着较大的不规则韧窝,而添加少量La的铝合金其断口上细小的韧窝增多。     

稀土La+Ce对含Nb结构钢强度及冲击韧性的影响

为了探索稀土元素在钢中的作用机理,分别研究混合稀土加入量La+Ce：36ppm、La+Ce：44ppm、La+Ce：51ppm与空白试样（La+Ce：0ppm）对含Nb结构钢强度及韧性的影响规律。通过拉伸试验、低温冲击试验以及SEM和EDS对材料性能和显微结构进行分析。结果表明：在Fe-0.07%C-0.025%Nb-x%(La+Ce)成分体系下,降Nb而添加适量混合La+Ce稀土化合物,随着La+Ce含量增加,断裂过程韧窝增大且逐渐加深,含Nb结构钢的屈服强度和抗拉强度呈增大趋势,且延伸率随着稀土含量和强度的增加未呈现大幅度下降趋势。说明混合La+Ce稀土化合物可以替代贵金属Nb元素来提升产品的强度指标。对于低温冲击试验,由断口形貌和四种成分系钢带试样吸收冲击能量对比得出,在含Nb结构钢中,混合La+Ce稀土加入量为36ppm时,变质钢中的夹杂物形成有效的LaCeO2S析出粒子阻碍断裂过程裂纹扩展,-40℃和-60℃的低温冲击韧性最优。     

稀土Ce对非调质钢中硫化物特征及微观组织的影响

通过稀土Ce微合金化手段,采用SEM、EDS和ASPEX等手段对不同Ce含量的非调质钢中的夹杂物形貌、数量和尺寸以及实验用钢的显微组织进行了表征,结合Thermo-Calc热力学软件对含Ce硫化物夹杂的形成过程进行了分析,并通过三维原子探针（3DAP）对晶界和相界面处的元素分布进行表征。结果表明,Ce在1800℃与S结合形成Ce₃S₄夹杂,1480℃转变为Ce₂S₃夹杂,1480℃以下形成Ce₂S₃为内核,Ti₄C₂S₂和Mn S包覆生长的复合夹杂物;添加Ce元素的实验用钢中90%以上的夹杂物的长径比小于2.5;Ce含量为0.019%（质量分数）时,实验用钢的组织最细,平均晶粒尺寸为4.17μm。3DAP的结果证明了Ce在晶界和相界处存在明显偏聚,阻碍了C扩散,抑制晶粒长大,另外,高温区形成的细小弥散含Ce夹杂物提供了形核质点,2者共同作用细化了非调质钢的组织。     

稀土Ce添加对易拉罐回收铝合金显微组织及力学性能的影响

通过X射线衍射分析、扫描电镜观测以及力学性能检测,研究了添加不同含量Ce对易拉罐再生铝合金显微组织和力学性能的影响规律。结果表明,适量Ce的加入,能使易拉罐再生Al-Mn-Mg合金晶粒得到细化,力学性能得到提高;随着Ce含量的增加,再生Al-Mn-Mg合金的力学性能呈先升高后降低的趋势。当Ce含量增加到1.0%时,合金组织细化效果最明显,抗拉强度达到175.49 MPa,比未添加Ce元素时提高了13.59%,伸长率为17.66%,比未添加Ce元素时提高了26%。     

混合稀土对ZL114A铝合金组织性能的影响

采用金相显微镜、SEM、EDS和差示扫描量热法等手段研究了混合稀土(60%Ce、40%La)对ZL114A铝合金组织性能的影响。结果表明:当稀土添加量(质量分数)为0.15%~0.35%时,随着稀土添加量的增加,晶粒尺寸、一次枝晶间距、二次枝晶间距减小;当稀土添加量为0.25%时,α-Al相的晶粒尺寸、一次枝晶间距、二次枝晶间距达到最低,此时抗拉强度、伸长率和显微硬度达到最高。DSC结果显示,添加稀土降低了合金的共晶点温度和α-Al的熔化温度,减小了凝固温度区间。