微量Ce对工业纯铝铸态组织及导电性的影响

研究了微量Ce对工业纯铝铸态组织的影响,并分析了Ce含量对工业纯铝电导率的作用。结果表明,Ce对工业纯铝铸态组织具有晶粒细化的作用,并能改变组织中杂质相的存在形态,促使杂质相形貌发生球化;在工业纯铝中加入0.026%的Ce时,电导率大幅提高;Ce含量低于0.142%时,随着Ce加入,工业纯铝的电导率逐渐增大。     

Ce对高强Al-Cu-Li合金组织及拉伸性能的影响

采用金相显微镜、透射电镜、扫描电镜及拉伸性能在测试研究0.11%Ce(质量分数)添加对一种Al-Cu-Li系高强铝锂合金薄板T8态时效(5%冷轧预变形+155℃时效)组织和力学性能的影响。结果表明:0.11%Ce添加明显降低合金强度,但伸长率略有增加。微量Ce添加可细化铸态晶粒组织及固溶再结晶晶粒组织;而且微量Ce添加未改变铝锂合金中时效析出相的种类,主要强化相仍然为T1相(Al_2CuLi)及θ′相(Al_2Cu),但其数量减少。铝锂合金中添加微量Ce,凝固时可形成含Ce且富Cu的Al_8Cu_4Ce相粒子,在后续均匀化及固溶处理时均难以完全溶解,导致固溶基体中的Cu含量降低,时效时含Cu析出相T1相及θ′相含量减少,合金强度降低。     

Ce对镁及镁合金中晶粒的细化机理

研究了Ce对镁及镁合金晶粒细化效果和力学性能的影响。结果表明：纯镁结晶时易形成粗大的柱状晶和扇形晶，加入微量稀土元素Ce后，晶粒被明显细化，柱状晶全部转化成等轴晶。在AZ31合金中添加微量稀十元素Ce，晶粒由未细化前的约300μm下降到约30μm。稀土Ce在镁及AZ31合金中的固溶度很小，在凝固过程中固／液界面前沿Ce容易富集引起成分过冷形成新形核带导致晶粒细化。凝固过程中溶质再分配造成固液界面前沿成分过冷度增大是稀土元素细化镁及镁合金的主要机理。     

Ce及铜模快冷对AZ91合金组织及热稳定性的影响

采用铜模喷铸与等温热处理相结合,对比研究不同冷速及固溶处理条件下稀土Ce在AZ91镁合金中的存在形式及稀土相的演变行为,揭示Ce对快冷镁合金组织的细化及热稳定性的影响。结果表明,稀土Ce在凝固界面前沿富集,抑制晶粒生长并促进形核,导致镁合金组织细化,但含量过高时会形成针状Al_(11)Ce_3相,降低成分过冷,不利于组织细化。由于过冷度的增加及凝固潜热对形核抑制影响的减弱,铜模喷铸镁合金晶粒细化显著,并且过饱和固溶体的形成可有效避免针状稀土相的形成。经420℃固溶处理后,颗粒状Mg_(12)Ce化合物的析出可有效抑制高温晶粒长大,提高快冷镁合金细晶组织的热稳定性。     

Ti和Ce对AlMgSi基合金板材成形性能的影响

采用DSC ,EDS ,SEM及TEM等分析手段 ,研究了微量Ti和Ce对新型AlMgSi基铝合金汽车车身板材成形性能的影响。结果表明 :对含 0 .2 5 %～ 0 .2 7%Ti(质量分数 )的铝合金中 ,Ti除了作为异质核心起细化晶粒作用外 ,还分布于晶界 ,通过抑制α(Al)晶粒生长有效地细化组织 ,提高成形性能 ;Ce的加入提高了 β″相的激活能 ,降低了 β′相的激活能 ,从而促使形成 β′相 ,降低板材的抗拉强度 ,使屈强比增大 ,从而不利于成形性能。同时还研究了过剩Si和Mg2 Si对板材性能的影响。     

Ti和Ce对A1MgSi基合金板材成形性能的影响

采用DSC，EDS，SEM及TEM等分析手段，研究了微量Ti和Ce对新型AlMgSi基铝合金汽车车身板材成形性能的影响，结果表明：对含0．25％－0．275Ti(质量分数）的铝合金中，Ti除了作为导质核心起细化晶粒作用外，还分布于晶界，通过抑制α（Al)晶粒生长有效的细化组织，提高成形性能，Ce的加入提高了β＂相的激活能，降低了β＇相的激活能，从而促使形成β＇相，降低板材的抗拉强度，使屈强比增大，从而不利于成形性能，同时还研究了过剩Si和Mg2Si对板性能的影响。     

微量Ce对7150铝合金显微组织和性能的影响

在7150铝合金中添加质量分数为0.1%的Ce元素,测试其在添加Ce前后的硬度和室温力学性能,并利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜观察合金的微观组织,分析微量Ce的添加对7150合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:添加0.1%Ce,对合金晶粒细化效果显著,铸态平均晶粒尺寸由100μm降为10μm;添加Ce元素可以阻碍固溶过程中的再结晶,形成亚结构强化,强化了晶界,并且在时效处理后,强化相以棒状亚稳η'相为主,提高了7150铝合金的强度与塑性。     

Ce和Zr复合添加对Al-Cu-Li合金拉伸性能的影响

通过组织分析和常温拉伸性能测试,研究了Ce、Zr复合添加对Al-4. 6Cu-0. 9Li合金组织与拉伸性能的影响。结果表明,微量Ce、Zr复合添加有利于阻止Al-Cu-Li合金再结晶以及较大幅度的细化合金晶粒组织(由70μm至20μm);微量Ce、Zr复合添加虽然不改变Al-Cu-Li合金的时效析出序列,但在提高合金整体强度的同时,进一步提高了合金的塑性。分析表明,合金强度的提高主要归因于微量Ce、Zr复合添加引入的Al_3Zr弥散强化作用,而细化的晶粒和残留相Al Cu Ce Zr粒子尺寸则促进了合金塑性的整体提高。     

Ce在黄K金中的分布及对铸态组织影响

研究了在黄色金合金中添加不同含量微量稀土元素Ce对合金的影响,包含稀土元素Ce的黄色金合金的中间合金中,稀土在中间合金中除少量固溶在合金基体中外,其余与合金元素反应生成化合物相CeAg6在晶间析出。在金合金中,这些稀土化合物相在熔炼过程中熔入合金熔液中,当Ce含量低于固溶度时,Ce基本上均匀固溶在合金基体中,随Ce含量增加,Ce与金反应生成析出相Au51Ce14在枝晶间隙析出。当微量稀土添加到彩色金合金中时,合金晶粒及铸态组织均得到明显细化。当稀土含量增加到0．5％时,合金发生明显变质作用。微量稀土添加黄彩色金合金中,随稀土添加,合金液相温度区间增大。凝固过程中溶质再分配,造成固液界面前沿成分过冷度增大是稀土在彩色金合金中主要的晶粒细化机理。     

铸造-冷挤压成形铜包铝线工艺及微观组织

采用铸造-冷挤压工艺制备铜包铝复合线材。通过对制品的微观组织进行分析表明,在锥形变形区,界面处铝晶粒均开始得到细化,而中心晶粒直径较大,基本保持原态,组织极不均匀,区域分界非常明显;铜铝边界上铜的晶粒也明显得到细化,铜的中心晶粒直径较大,但两区域形态均为等轴形晶粒,变形体外表面铜的微观组织最为细小,但晶粒形状不很规则。制品全挤出后,铜铝晶粒基本得到完全细化,而且非常细小均匀,铝芯平均直径小于5μm,铜皮平均晶粒直径在10μm左右。界面相晶粒尺寸非常细小均匀,与铜铝两相结合良好。     

稀土Ce对Al4.5Cu合金性能的影响

研究了稀土Ce对Al4.5Cu合金微观组织、凝固区间和凝固过程体积变化的影响.结果表明,稀土Ce对合金微观组织、凝固区间和凝固体积收缩有明显的影响.稀土Ce加入量为4%时,Al4.5Cu合金同液两相区间温度为640～600℃,合金晶粒组织细化,圆整;体积收缩率仅为未加Ce时的68.6%.     

稀土对20MnCrNi2Mo耐磨铸钢过冷奥氏体转变的影响机理

采用L78 RITA淬火热膨胀仪、QUANTA400扫描电镜和JEM-2100透射电镜等设备研究镧铈混合稀土对20MnCrNi2Mo耐磨铸钢过冷奥氏体连续转变动力学及显微组织的影响,采用ICP-MS电感耦合等离子质谱仪测定稀土的固溶量,通过透射电镜观察探索固溶稀土在钢中的存在状态,结合对La的界面扩散系数的测定计算,综合分析镧铈混合稀土的作用机理。结果表明,镧铈混合稀土使20MnCrNi2Mo耐磨铸钢CCT曲线整体向右下方移动,促进了连续冷却过程中下贝氏体的形成,提高了淬透性,使得板条马氏体组织中孪晶亚结构增加。分析认为,固溶于钢中的稀土原子富集于晶界等晶体缺陷处,降低晶界能、阻塞扩散通道,推迟新相的形核-长大过程,进而影响组织转变。     

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。     

基于微小力学方法检测调质熔核性能

为了改善铝合金点焊熔核质量,通过添加微量稀土元素Er和Ce形成调质熔核,对熔核微观组织观察和能谱分析的结果表明,熔核区晶粒组织明显细化,在熔核中出现金属间化合物,起到促进形核、细化晶粒和阻碍位错运动的作用.对熔核力学性能测试,采取了一种新型的测试方法-小冲杆试验.结果表明,熔核的硬度和强度提高了10%左右,稀土元素的加...     

Ce含量对新型Al-Cu-Li合金的凝固行为及其平衡相的影响

分别采用金相,扫描电镜,X射线衍射,电子探针和波谱分析的手段,对一种加入不同铈(cerium)含量(0, 0.1, 0.3, and 0.5 wt.%)的新型Al-Cu-Li合金的铸态微观结构进行了研究。结果表明：随着含铈量的增加,晶粒得到很大程度的细化;在含铈量不超过0.3wt.%的所有试验合金中,均观察到了一种 Mg Ag富集的Al₇Cu₄Li中间相;当含铈量达到0.5wt.%,一种新型的灰色CuSi(AgMg)相出现;然而粗大的杆状Al₂CuLi相在含铈量达到0.3wt%就已经完全消失。分析表明：铈添加导致本试验合金中的平衡相的析出序列和凝固行为发生了改变;同时分析发现在合金凝固过程中产生的一种先析Al₈Cu₄Ce相,不但能够促进晶粒形核,同时能够阻止晶粒进一步长大,最终导致含铈的铸态合金晶粒得到细化。     

微量钒对AZ91D镁合金显微组织的影响

研究了添加微量钒对AZ91D镁合金显微组织的影响。在AZ91D镁合金熔炼过程加入AlV55中间合金引入钒元素,用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和X射线衍射等分析研究了加钒前后合金组织的变化以及钒在合金中的存在形式。结果表明:钒的引入使β-Mg17Al12相由不连续网状逐渐离散化,钒在AZ91D合金中主要以新相Al3V形式溶解或分散于β-Mg17Al12相和α-Mg基体中。高熔点的新相Al3V在AZ91D镁合金凝固过程中先于其他相生成聚集在固液界面前沿,抑制晶粒的长大;同时由于α-Mg相细化而使晶界面积增加,相应的单位面积晶界处发生共晶反应的熔液体积减少,生成的β-Mg17Al12相变得细小。同时由于晶粒尺寸减小以及晶界处Al3V相的强化作用,AZ91D合金的硬度随着添加钒含量的增加呈增大趋势。     

Al含量对含稀土AZ系镁合金组织及性能的影响

以含稀土AZ系镁合金为基,制备了铝含量分别为5%、7%、9%的合金试样,并对其进行435 ℃×24 h固溶+200 ℃×24 h时效处理,对试样的铸态、固溶态和时效态的显微组织进行了观察,随后测定了试样时效后的力学性能以及耐蚀性能。结果表明,铸态镁合金组织主要为α-Mg+β-Mg₁₇Al₁₂+Al₁₁(La,Ce)₃和(La,Ce)Al₄;随着Al含量的增加,β-Mg₁₇Al₁₂和稀土化合物相增多,晶粒细化。固溶处理后,组织中的β-Mg₁₇Al₁₂相会逐渐溶解,随着Al含量的增多,溶解将会不完全,未溶的强化相β-Mg₁₇Al₁₂和稀土化合物相弥散分布在晶界及其附近处。时效处理后,随着Al含量的增加,组织中继续析出的β-Mg₁₇Al₁₂相增多,稀土化合物相尺寸细化。随着Al元素的增多,试样的抗拉强度和硬度逐渐增大,塑韧性则愈来愈差,耐腐蚀性越来越好。     

稀土镧对Al-0.6Mg-0.7Si-0.2Mn汽车板材机械及腐蚀性能的影响

采用SEM、OM、拉伸试验（常温/高温）、弯曲试验和晶间腐蚀试验等测试方法,对添加不同含量稀土元素镧的Al-Mg-Si-Mn合金组织、机械性能及耐腐蚀性能等进行研究,分析稀土元素镧对合金机械和腐蚀性能的影响。结果表明,随La元素的添加,合金的铸态组织逐渐细化,第二相形貌得到了改善,同时减薄了该合金型材粗晶区厚度,提高了Al-Mg-Si-Mn合金的机械性能和耐腐蚀性能。当La添加量为0.2 wt.%时,晶粒细化效果最好,型材粗晶区最薄;La含量大于0.2 wt.%时,过量的La形成的初生相与合金晶粒细化剂中的Ti相互作用,减少了异质形核核心的数量,导致晶粒粗化现象,恶化合金的机械性能和耐腐蚀性能。     

稀土对Al-Si-Zn-Cu钎料工艺性能的影响

在Al-Si-Zn-Cu 钎料的基础上添加La,Ce混合稀土,研究了La,Ce对钎料组织及力学性能的影响。结果表明,随着稀土元素含量的增加,Al-Si-3Zn-15Cu钎料合金的抗拉强度、铺展面积均逐渐增大。添加稀土的Al-Si-3Zn-15Cu合金的微观组织为α-Al固溶体+(Al+Si)共晶+(Al+Si+Cu)共晶+Si相。La,Ce混合稀土减少了杂质在晶界上的偏聚,降低了晶粒长大速度,细化了晶粒。稀土对第二相粒子进行变质,使其网状结构得以优化和改善,因而提高了钎料的强度和塑性。     

Sr对碳质孕育Mg-3%Al合金熔体中Fe致晶核毒化与衰退的抑制作用

利用碳和Sr对Mg-3%Al(质量分数)合金进行复合孕育处理,引入杂质Fe并调整孕育保温时间,研究杂质Fe对孕育细化效果和晶核结构特性的影响。结果表明:碳和Sr复合孕育可有效细化Mg-3%Al合金,杂质Fe添加及添加顺序对孕育效果影响较小,长时间保温后晶粒尺寸略有增大。延长保温时间至80 min,晶粒尺寸最大从560μm一直稳定在100~130μm之间,其细化率保持稳定,变化幅度不大。Sr存在可有效抑制Fe对碳质孕育细化效果的粗化和加速孕育衰退的不利影响。晶核结构观测表明孕育合金中主要存在Al4C3颗粒和Al-Fe相表面包覆Al4C3相的双相颗粒,两者均可以作为α-Mg晶粒的有效形核核心。Sr易于朝颗粒表面偏聚和富集,从而降低颗粒表面能和相间的界面能,促进双相结构颗粒的生成,并可抑制晶核组分和结构变化,提高晶核结构稳定性,从而有效抑制晶核毒化和孕育衰退。