稀土Ce、La对Al-8.5Mg-0.5Mn合金组织及力学性能的影响

通过金相显微镜(OM)、拉伸力学性能测试、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段,研究了稀土元素Ce、La对Al-8.5Mg-0.5Mn合金铸态组织及力学性能的影响。Ce、La能够细化高镁铝合金的组织,其铸态显微组织由发达的树枝晶变成不明显的树枝晶,又演变成晶胞状。添加Ce的试验合金中有少量粗大骨骼状的Al4Ce相存在,而添加La的合金中未发现粗大的Al-La相。添加稀土Ce或La可使高镁铝合金的强度得到不同程度的提升,且随着Ce或La含量的提高,合金的抗拉强度变化趋势一致,均会出现2个峰值:当Ce或La添加量约为0.25%时,合金的抗拉强度为180~190 MPa;当Ce或La添加量为1.5%时,合金抗拉强度为220~230 MPa。添加稀土La后合金的伸长率高于加稀土Ce的。     

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%。     

La+Ce混合稀土对6201铝合金微观组织的影响

研究了微量La+Ce混合稀土对6201铝合金导体材料微观组织的影响。制备了6201铝合金和w(La+Ce)=0.1%混合稀土改性6201铝合金块体材料。采用光学金相显微镜和扫描电子显微镜观察两种铝合金导体材料的微观组织并进行对比分析。采用EDS能谱分析第二相的化学成分。结果表明,少量添加(La+Ce)混合稀土对6201铝合金导体材料的微观组织有一定的影响,微量混合稀土主要影响了Mg2Si相的尺寸和数量。采用显微硬度仪对两种合金的硬度进行了测试,并结合微观组织变化对结果进行了分析。测试结果表明,混合稀土使6201铝合金硬度略微下降,应归因于稀土元素对α-Al中析出的Mg2Si相的尺寸和数量的影响。     

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。     

稀土La变质Al-12.35Si合金的组织及性能

通过添加Al-La中间合金的方式对含多种合金元素的Al-12.35Si合金进行稀土La变质处理,研究La含量(0.1%～0.8%)对其微观组织及力学性能的影响。结果表明,适量La可以减小长针状共晶Si尺寸,细化第二相组织,减小初生α-Al二次枝晶臂间距。过量La可引起过变质,致使合金组织粗化。当La含量为0.2%时,Al-Si合金凝固组织变质效果最为理想且其力学性能最佳,抗拉强度从168MPa提高至188MPa,伸长率从0.44%提高到0.53%;随着La含量继续增加,合金强度及塑性下降。     

La-Ce混合稀土对Mg-Al-Mn合金力学性能及耐蚀性能的影响

研究了La-Ce混合稀土对Mg-Al-Mn合金组织形貌、力学性能及耐蚀性的影响。采用T-1200CB坩埚炉冶炼稀土含量(质量分数)分别为4.63%、5.81%、6.18%的Mg-Al-Mn合金。在箱式电阻炉中对研究试样进行430 ℃保温24 h的固溶处理,然后进行200 ℃保温24 h时效处理。对不同热处理状态的试样进行组织观察,对固溶时效后的试样进行拉伸、硬度及盐雾腐蚀试验,从而分析La-Ce混合稀土对Mg-Al-Mn合金显微组织、力学性能及耐蚀性的影响。研究表明,随着合金中的La-Ce混合稀土含量的增加,Mg₁₇Al₁₂相逐渐被Al₄(La, Ce)相代替;硬度、抗拉强度和伸长率都逐渐减小,力学性能下降;合金的腐蚀速率逐渐下降,耐蚀性提高。     

RE(Ce,La)含量对挤压铸造Mg-Zn-Y合金组织及性能的影响

设计了一种添加低成本混合稀土RE(Ce,La)的Mg-Zn-Y-RE(Ce,La)合金,研究了RE(Ce,La)含量对Mg-6Zn-1.4Y-xRE(Ce,La)合金(x=0,1%,2%,3%,质量分数)的组织演变、相变行为以及室温和高温力学行为的影响。结果表明,RE(Ce,La)的加入能有效地细化合金组织,并形成一种高熔点的T-(Ce,La)(Mg_(1-x)Zn_x)_(11)相。T相的形成会降低剩余熔体中的Zn、Y质量比,从而改变ZW61(Mg-6Zn-1.4Y)合金的相变规律。T相在高温下具有较高的热稳定性,有利于合金高温力学性能提高,但晶界处过多的T相容易产生应力集中,使得合金室温抗拉强度降低。含1%的RE(Ce,La)混合稀土的合金具有最优的室温力学性能。另外,高温强度随RE(Ce,La)含量的增加而持续增加。     

RE对挤压铸造AlSi7Cu4MgMn合金组织和性能的影响

研究了不同RE(Ce、La混合稀土)含量对挤压铸造AlSi7Cu4MgMn合金组织、力学性能及铸造性能的影响。结果表明,RE可提升合金铸造性能,大幅度提高合金成形的良品率。不含RE时,AlSi7Cu4MgMn合金微观组织由α-Al基体、共晶Si相、块状α-Fe相、小块聚集状Al_2Cu相及其他强化相组成;添加适量RE后,块状Fe相转变为短棒状形态,Al_2Cu相细化并形成Al_xCu_4Mg_5Si_4复杂相;过量RE添加会导致合金中富Fe相聚集长大,恶化合金性能。添加0.25%的RE时合金力学性能最佳,抗拉强度为430MPa,屈服强度为392MPa,伸长率为6.8%。     

混合稀土对超轻Mg-Li合金微观组织和力学性能的影响（英文）

对La/Ce混合稀土的Mg-9Li-3Al-xRE(x=0,0.5,1,1.5,2,质量分数,%)合金,利用光学显微镜,带能谱(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)研究了微观组织对其力学性能的影响。结果表明,在加入混合稀土的铸态合金中,形成了Al_4RE相,并且Mg_(17)Al_(12)相的含量和α-Mg相的体积分数均被减少。此外,细化了α-Mg相并提高了合金的力学性能。但是,随着La/Ce混合稀土含量的增加,Al_4RE相的尺寸增大,降低了合金的力学性能。在加入混合稀土的挤压态合金中,合金中Al_4RE相挤压破碎至1~3μm,分布于β-Li基体中和α/β相之间。Mg-9Li-3Al-1.5RE合金获得最好的力学性能,最大抗拉强度和延伸率分别为228.3 MPa和20.8%,同铸态Mg-9Li-3Al相比分别提高了88.6%和197.4%。     

混合稀土对超轻Mg-Li合金微观组织和力学性能的影响

本文研究了La/Ce混合稀土对Mg-9Li-3Al-xRE(x=0、0.5、1、1.5、2 w.%)合金微观组织和力学性能的影响。在加入混合稀土的铸态合金中,形成了Al4RE相,并且Mg17Al12相的含量和α-Mg相的体积分数均被减少。此外,细化了α-Mg相并提高了合金的力学性能。但是,随着La/Ce混合稀土含量的增加,Al4RE相的尺寸增大,降低了合金的力学性能。在加入混合稀土的挤压态合金中,合金中Al4RE相挤压破碎至1-3μm,分布于β-Li基体中和α/β相之间。Mg-9Li-3Al-1.5RE合金获得最好的机械性能,最大抗拉强度和延伸率分别为228.3Mpa和20.8%,同铸态Mg-9Li-3Al相比分别提高了88.6%和197.4%。     

高温退火R0.67Mg0.33Ni3.0(R= La, Ce, Pr, Nd)贮氢合金电化学性能研究

采用Ce﹑Pr和Nd少量混合稀土部分替代La,采用感应熔炼及高温退火工艺制备(La0.7Ce0.1PrxNd0.2-x)0.67Mg0.33Ni3.0(x=0,0.1,0.2)系列贮氢合金。结果表明,与La0.67Mg0.33Ni3.0合金相比较,混合稀土元素加入后对合金的相组成没有本质影响,(La0.7Ce0.1PrxNd0.2-x)0.67Mg0.33Ni3.0(x=0,0.1,0.2)合金微观组织由主相PuNi3型结构与LaMgNi4第二相组成;随混合稀土加入和Pr含量x的增加,PuNi3型相晶体结构的晶胞体积和a轴减小,但c轴及轴比c/a增大。电化学性能测试结果表明,用混合稀土Ce﹑Pr和Nd少量替代La后均能明显改善合金的综合电化学性能,合金的电化学容量与La0.67Mg0.33Ni3.0合金(392.0mAh/g)比较虽略有下降,但随Pr含量x的增加,混合稀土合金电极容量有所提高(384mAh/g);经100次循环后,混合稀土合金电极容量保持率从La0.67Mg0.33Ni3.0合金时的64%提高到82%～83%,其高倍率放电性能则从78.4%提高到了89%～91%。     

La、Ce对Al-24Si合金中Si相生长的作用

研究了La、Ce混合稀土对过共晶Al-24Si合金中初生Si和共晶Si形态的影响。采用不同的腐蚀、萃取方法,得到未变质和La、Ce混合稀土变质的过共晶Al-24Si合金中初生Si和共晶Si相完整的立体形貌,借助扫描电镜和能谱仪对其进行形貌观察和物相分析。结果表明,在Al-24Si合金结晶过程中,La、Ce通过在Si/Al界面前沿合金液中的富集作用,一方面抑制了Si相的长大,另一方面通过成分过冷影响Si相的长大方式,使其以非小平面即粗糙界面方式长大,改变初生Si和共晶Si相的形貌;对合金中形成的稀土化合物进行能谱分析表明,化合物中Si的摩尔分数较高,证明在稀土化合物的形成过程中部分消耗了Si原子,使初生Si和共晶Si长大时组织中Si含量减少,有效阻碍了初生Si和共晶Si的长大。     

稀土元素La对Zn-Al2合金组织与性能的影响

采用铁模铸造法制备不同稀土元素La含量的Zn-Al2合金;通过光学显微镜、扫描电镜、万能拉伸试验机,研究添加不同含量镧对Zn-Al2合金显微组织、稀土相形态、力学性能的影响。结果表明,随着稀土镧的加入,合金初生相η相尺寸变小,晶粒细化,力学性能提高。当稀土La含量超过0.03%时,初生相η相变大,稀土化合物尺寸增大,偏聚在晶界附近,割裂基体导致力学性能下降。当稀土La含量为0.03%时力学性能最佳,抗拉强度,屈服强度和伸长率依次为262.73 MPa,246.46 MPa和49.5%。     

稀土Nd对AE镁合金显微组织及硬度的影响

通过向AE合金中添加不同含量的Nd(0～5. 54%),并对其进行固溶及时效处理后研究了稀土Nd对AE镁合金显微组织及力学性能的影响。研究结果表明:在本试验范围内,随Nd含量的增加,AE合金晶粒逐渐细化,且当Nd含量为5. 54%时,第二相数量最多,尺寸更加细小并呈团簇状分布。通过EDS面分析可知,不含Nd含量的合金第二相主要有Al、Ce、La复合化合物,加入稀土Nd的合金中第二相主要为Al、Ce、La、Nd形成的复合化合物。在本试验中,不添加Nb的AE44合金的硬度为16. 8 HV;随Nd含量的增多,AE合金的硬度增大; Nd含量增加为5. 54%的AE49B合金的硬度为45. 2 HV。     

La和Ce对铸造Al-7Si-0.6Cu-0.8Fe合金组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和激光导热等手段，研究了单独或复合添加La、Ce对铸造Al-7Si-0.6Cu-0.8Fe合金微观组织、力学性能和热导率的影响。结果表明，添加0.3%的(La+Ce)后，合金中α-Al相得到了较大程度的细化，二次枝晶臂间距(SADS)达到较小值(13.1μm),共晶Si形貌转化为细小的颗粒状且均匀地分布于晶界处，富Fe相长度降低了57.51%,其合金的热导率为159.68 W/(m·K)、抗拉强度为231.3 MPa、伸长率为6.89%,与未添加稀土合金相比，分别提高了13.79%、24.96%和118.73%。     

稀土元素La、Ce含量对Cu-0.4Cr-0.2Zr-0.15Mg合金组织和性能的影响

采用真空感应熔炼技术得到Cu-0.4Cr-0.2Zr-0.15Mg-RE铸锭,通过金相显微镜观察加入不同含量稀土的金相组织,采用SEM观察组织形貌并对合金组织进行EDXS能谱分析,最后测试铜合金的力学性能和导电性能。结果表明:加入La和Ce后,合金晶粒细化,组织均匀致密,Cr、Mg析出相在基体中的分布由条状、带状转变为点状、细块状。稀土元素主要分布在晶界处,加入稀土元素后,合金的抗拉强度有大幅度的提高,分别加入0.10%的La和0.10%的Ce后,合金的峰值强度分别为250.13 MPa和259.32 MPa,相比于不加稀土的212.34 MPa,分别提高了17.80%、22.13%;加入0.15%稀土元素La和Ce后,合金的导电率则随着稀土元素含量的增加呈单调增加,且La对铜合金导电性能的提高作用优于Ce的,但两者相差微小。因此,从提高合金综合性能方面考虑,加入0.10%的Ce是最佳选择。     

Sm部分替代Ce、La对A(Ce、La)44合金组织与性能的影响

通过扫描电镜、能谱仪、面扫描、差热分析和拉伸测试,研究了采用稀土Sm部分替代稀土Ce、La对A(Ce、La)44镁合金组织与性能的影响。结果表明,Sm部分替代Ce、La后,不会改变A(Ce、La)44合金微观组织的分布,但会析出新的高温相Al_2Sm和Al_(11)Sm_3,且A(Ce、La、Sm)44和A(Ce、La)44两种合金中均不含有低熔点相Mg_(17)Al_(12);A(Ce、La、Sm)44合金的固-液相温度区间及铸造性能与A(Ce、La)44合金相当;A(Ce、La、Sm)44合金的室温和高温强度与A(Ce、La)44合金没有明显差异,在200℃时两种合金的抗拉强度均在100 MPa以上,屈服强度都在90 MPa以上,伸长率超过30%。     

富铈混合稀土对Mg-4.2Y-2.7Nd-0.5Zr合金组织及力学性能的影响

采用X射线衍射分析、拉伸测试、扫描电镜等方法,研究了不同添加量的富Ce混合稀土对Mg-4.2Y-2.7Nd-0.5Zr基合金的组织及力学性能的影响。实验结果表明,富Ce混合稀土添加后,Mg-4.2Y-2.7Nd-0.5Zr合金的晶粒得到了细化,合金形成了新强化相Mg17Ce2和Mg17La2,合金的力学性能明显得到提高,当加入0.6%的富Ce混合稀土时,Mg-Y-Nd-Zr合金的力学性能较高,随着混合稀土添加量的继续增加,强度缓慢提高,伸长率下降。     

稀土元素La对Al-0.5Mg-0.24Si合金组织和性能的影响

以Al-0.5Mg-0.24Si合金为研究对象,探讨了稀土元素La对合金微观组织、导电性能、力学性能及耐腐蚀性的影响。结果表明,La能与Si形成LaSi_2稀土相,并且促进富Fe相从β-Al_5FeSi向α-Al_8Fe_2Si转变。经过热轧和热处理后,适量La的加入可提高Al-0.5Mg-0.24Si合金的电导率和力学性能。当La的加入量为0.1%时,合金电导率最高,为31.80 MS/m;当La的加入量为0.3%,合金抗拉强度为175 MPa,伸长率为22%。但La的加入会降低铝合金的耐腐蚀性能。     

Ce对铸造Mg-5Al-2Si合金中Mg_2Si相改性及力学性能的影响

利用X射线衍射、光学显微镜和扫描电镜等分析测试手段,研究了不同Ce添加量对重力铸造Mg-5Al-2Si合金显微组织和力学性能的影响规律。结果表明,添加Ce以后,合金中主要存在α-Mg相、汉字状Mg_2Si相、多边形Mg_2Si相、细小的Al11Ce3和CeSi2相;稀土Ce的加入改变了合金中Mg_2Si相的尺寸、形貌与分布;随着Ce含量增加,汉字状Mg_2Si相的平均长度大幅度减小,共晶Mg_2Si相的形貌由粗大的汉字状转变为多边形状;当Ce添加量为0.4%时,试验合金的力学性能达到最佳,而增加至0.8%时,合金的力学性能反而下降。拉伸断口形貌也揭示了合金的力学性能情况。因此,适当的Ce添加量(0.4%)可以有效地改性Mg_2Si相,从而提高合金的强度和伸长率。