铸造铝硅合金中硅相变质机制的电子理论研究

通过计算机编程构造出了Al-Si铸造合金中Si(金刚石结构)相(111)表面及稀土导致的(111)孪晶表面的原子结构模型，利用连分敷方法计算了稀土处于表面及孪晶表面这两种位置时的电子结构。稀土原子处于孪晶表面时的结构能明显比处于Si(111)表面大，说明稀土原子容易占据孪晶表面的位置；稀土原子处于孪晶界时的环境敏感镶嵌能比处于表面小，说明稀土处于孪晶表面时比较稳定，同时原子间的键级积分计算也表明稀土能够占据孪晶表面的位置且在此处较稳定。这就从电子层次解释了稀土导致孪晶的事实，阐明了稀土在Al-Si铸造合金中的变质机制。     

电解法制取铝硅稀土铸造铝合金

本文在试验基础上,分析了电解法制取Al—Si—RE合金最佳工艺条件;讨论了稀土对电解过程的影响及稀土对铝硅合金的变质作用;肯定了电解法制取Al—Si—RE合金的可行性及优越性。     

稀土在铝及铝合金的变质效果的研究

用x射线衍射、光学显微镜、扫描电镜和能谱等分析Al-10Ce中间合金的相组成和微观形貌,研究Al-10Ce中间合金对α-铝的变质处理效果及对α铝的长效性变质和重熔稳定性变质,并与钠盐变质进行对比。结果表明：Al-10Ce中间合金用量对变质效果的影响很大,Al-10Ce中间合金用量为0．30％左右时达到最佳变质效果,用量少变质效果差,用量过多则形成过变质。用Al-10Ce中间合金对α铝进行变质,可取得极好的变质效果,变质持续时间比钠盐变质剂更长久且具有更好的重熔稳定性。     

稀土变质剂在铝及其合金中的应用

对铝及其合金中稀土变质剂的优良作用和典型应用作了回顾与综述，并阐述了稀土变质剂的选择和使用方法。     

混合稀土变质高硅铝活塞合金

采用镧铈钇型混合稀土对过共晶Al—24％Si活塞合金进行了变质处理,对其金相组织和力学性能进行了研究。结果表明：与单一稀土铈变质相比较,镧铈钇型混合稀土对该合金具有较好的变质效果,初晶硅的尺寸基本保持在20μm左右,且尖角大多钝化呈团球化状,共晶硅呈短杆状均匀分布;合金经过混合稀土变质后,晶界处产生复杂化合物组织起到了弥散强化作用,使其综合力学性能明显提高,尤其是高温强度的显著提高,已完全满足活塞合金在使用性能上对高温强度的要求。     

Al—Si合金中稀土变质潜伏期的研究

本文用测定Al－Si合金变质度（△b）、机械性能（σb，δ）及金相组织的方法，来判断不同工艺条件下，稀土变质潜伏期的长短，讨论影响潜伏期的因素。试验表明，在金用模冷却条件下，Al-Si出共晶合金用稀土变质处理，具有1～2小时潜伏期。保温湿度升高，潜伏期明显缩短。因此，变质潜伏期长短与变质元素稀土在铝液中扩散速度有关，凡有利于稀土在铝液中均匀扩散的因素，都有利于变质潜伏期的缩短及变质作用的充分发挥。     

混合稀土变质对Zn-27Al-Si合金组织和力学性能的影响

通过试验和分析,发现稀土对Zn-27Al-Si合金中初晶硅的变质机理是稀土吸附在硅晶体生长表面,抑制了硅的生长,从而产生较大的过冷,使硅晶体细化。试验结果还表明由于硅晶体的细化使合金的力学性能得到显著提高。     

稀土元素Nd对铸造镁合金组织和性能的影响

综述了稀土元素Nd对不同铸造镁合金组织以及力学性能影响的研究概况;分析了Nd在多种铸造镁合金中的作用,稀土对镁合金具有净化、细化、合金化等作用,可产生细晶、固溶、时效沉淀和弥散等强化;展望了稀土元素在铸造镁合金中的研究与应用前景。     

低合金白口铸铁的稀土变质机理及新工艺

本研究首先实验肯定了抗磨低合金白口铸铁可以通过稀土变质处理使M₃C型碳化物成为板块状及断开分布,从而明显地提高了它们的韧性及抗磨性。
稀土变质剂在白口铸铁结晶过程中的作用经试验确认为:(1)形成硫氧化物有利于初生奥氏体在熔体中各处形核,及在固液界面富集造成成份过冷区使奥氏体枝晶轴次发达。两昔均有利于将共晶碳化物隔断;(2)促使共晶转变温度降低,则有利于离异共晶的增长,而扩大共晶转变温度范围;则有利于共晶结晶的体积形核;最后稀土在增长的共晶碳化物上选择吸附则对获得板块状碳化物有利。
以上述的稀土变质机理假说为依据,试验开发了采用综合孕育剂及综合变质剂的两步变质处理的新工艺,在采用较少的稀土变质剂用量时,仍可获得较高韧性的白口铸铁。     

Sr复合变质剂对Al—Si合金变质影响的研究

运用正交试验研究Al—10％Sr变质剂对G01铝合金的变质工艺,研究不同变质剂添加量、变质温度、变质时间对变质效果的影响,探索Sr变质剂在Al—Si合金生产中的工艺方法。     

铝硅合金变质效果的快速检测试验

以铝硅共晶合金为研究对象,分别加入0、1.5%、2.5%和3%的Na盐变质剂,应用计算机快速检测系统对变质效果进行了检测。结果表明,变质过冷度△T与变质程度之间有明确的数量关系:△T≥5℃,变质效果较好(变质剂加入量2.5%);△T=8℃时,变质效果良好(变质剂加入量3%)。其判据与力学性能、断口形貌、金相组织的检测结果一致。     

Sr复合变质剂对Al-Si合金变质影响的研究（续）

运用正交试验研究Al-10%Sr变质剂对G01铝合金的变质工艺,研究不同的变质剂添加量、变质温度、变质时间对变质效果的影响,探索Sr变质剂在Al-Si合金生产中的工艺方法。     

稀土合金在铸铁中的应用

本文综述了稀土合金在铸铁中应用的工艺方法和应用范围，并指出今后研究的方向。     

稀土对低合金耐磨铸钢组织和性能的影响

采用扫描电镜分析,硬度测试和摩擦性能测试等手段,研究了稀土对低合金耐磨铸钢组织和性能的影响。结果表明,在低合金耐磨铸钢中添加0.15%稀土,可细化合金铸态组织,增加铸态组织中的铁素体数量,减少珠光体数量,同时可细化热处理后合金的贝氏体组织,使铁素体形态和大小分布均匀,马氏体数量减少。添加稀土后可使铸态合金硬度提高9.4%,摩擦系数由0.136 9减小为0.081 9。     

稀土和磷复合变质对过共晶铝——硅合金硅晶体形貌与力学性能的影响

采用扫描电镜、Ｘ射线衍射、材料性能检测等实验手段对复合变质处理后的过共晶铝硅合金显微组织、形貌和力学性能进行了分析。结果表明：磷和稀土复合变质后，使粗大块状、条状的初晶硅的尺寸明显缩小且棱角钝化；较大针状的共晶硅变为颗粒状，使显微组织明显细化，从而导致过共晶铝硅合金的力学性能显著提高。     

Effect of erbium on properties and microstructure of Al-Si eutectic alloy

Eutectic Al-12.6 wt.%Si alloys with various contents of the rare earth dement Er were prepared by the conventional casting technique.The effect of Er on the microstructure and properties of the eutectic Al-Si alloys was investigated using optical microscopy,scanning electron microscopy as well as the friction and wear tests.It was found that the addition of Er obviously improved the anti-wear properties,and reduced the friction coefficient of the alloys.The appropriate addition of Er would change the size and shape of the eutectic silicon,and thereby refine the microstructure of the Al-Si alloys.The refinement mechanism was also discussed.