微量Ce对工业纯铝铸态组织的影响

研究了微量Ce对工业纯铝铸态组织的影响,分析了Ce对微观组织的细化作用及变质机理。结果表明,微量Ce会使铝熔体成分过冷和增大溶质不稳定扰动,并释放大量潜热,导致界面稳定性下降,促使组织晶粒细化;Ce具有较高的化学活性,易形成新的α相核心,促进晶粒细化;界面上形成的含稀土化合物会填补界面表面缺陷,促使杂质相转变成球粒状,并促使杂质原子在晶界富集。     

微量稀土Ce对纯Ag组织的影响

系统的研究了添加微量稀土Ce对纯Ag铸态、加工态和退火态组织形貌的影响作用.对比分析了纯银和Ag-0.1%Ce组织中位错在加工态和退火态的变化情况.结果表明,在Ce含量不超过0.065%时,Ag的铸态组织为单相固溶体;Ce含量过大时,组织中有Ag4Ce相析出.变形量为50%的Ag-0.1%Ce合金退火后,Ag4Ce相相变的均匀.透射电镜观测表明Ag4Ce相在加工过程中对位错有阻碍作用,退火后这些位错形成晶,或扩散到晶界被吸收,或通过异号位错的作用而抵消.     

稀土元素La和Ce对铸态纯铜组织与性能的影响

主要研究了La和Ce的不同加入量对铸态纯铜电导率、硬度和组织的影响。研究发现稀土元素La和Ce能净化纯铜的基体、细化晶粒、提高纯铜的电导率。试验结果表明,稀土元素La和Ce的加入量分别在0.04%和0.02%时铸态纯铜电导率最高,在0.08%和0.06%时硬度最高。     

稀土Ce对工业纯铝中富Fe相的球化作用

通过加Ce前后工业纯铝显微组织、力学性能和耐中性盐雾性能的比较以及SEM、EDS等分析,研究了稀土Ce对纯铝中富Fe相的球化作用及其对工业纯铝力学性能和耐蚀性能的影响.结果表明,Ce对纯铝中富Fe相有球化作用,使富Fe相由粗大汉字状变为细小团球状,并与Fe、Si等杂质形成高熔点金属间化合物.通过加Ce变质,使工业纯铝的抗拉强度提高44.18%,伸长率提高32.04%,耐中性盐雾时间延长120%.     

Er对电工Al-Fe-Mg-Si合金组织和性能的影响

制备了不同Er含量的Al-0.7Fe-0.4Mg-0.1Si铝合金,采用OM、SEM、EDS、TEM等手段对合金铸态、挤压态和线材的组织进行分析,并检测了Er含量及不同制备工艺对合金力学性能和电导率的影响。结果表明,合金中加入Er后,形成的Al3Er相作为结晶核心引起合金铸态组织的细化;铸态合金经过挤压和拉拔成线材后,组织进一步细化。Er加入量过多会导致合金抗拉强度和电导率下降。适宜的Er加入量为0.2%,此时线材的力学性能和电导率最佳,抗拉强度为273.90 MPa,伸长率为21.32%,电导率为31.69 MS/m。     

Nd和Ce对AZ91镁合金组织和力学性能的影响

利用SEM和XRD等方法研究了总含量为2.5%的单独或复合加入Nd和Ce的AZ91镁合金的铸态显微组织和相组成,并测试和分析了合金的室温力学性能.结果表明,单独加Nd和单独加Ce的AZ91合金中形成的稀土相分别是块状的Al2Nd相和针状的Al11Ce3相,二者混合加入时两种稀土相同时出现,两种稀土相的相对含量与两种RE元素的相对含量相关.当混合加入Nd和Ce时,合金的Al2Nd相中的部分Nd和A11Ce3相中的部分Ce分别被Ce和Nd置换;Nd和Ce的加入可以明显改善AZ91合金的力学性能,其原因与稀土相消耗基体中部分Al、RE的晶粒细化、弥散强化等有关.其中AZ91+1.0Nd+1.5Ce合金的力学性能最好,其铸态合金的抗拉强度和伸长率分别达到240 MPa和11%.     

Al-Ti-B和Cu对工业纯铝性能的影响

探讨Al-Ti-B、Cu元素对工业纯铝性能的影响,测试了合金的抗拉强度及电导率.研究结果表明,Al-Ti-B、Cu等元素均可提高纯铝的抗拉强度,并降低纯铝的电导率;同时加入Al-Ti-B与Cu元素时纯铝的强度、电导率高于只加入Cu元素的,电导率低于只加入Al-Ti-B的.合金元素的加入量应该控制,当w(Al-Ti-B)=0.25%～0.45%时,合金的综合性能较好.分析讨论了Al-Ti-B、Cu元素对工业纯铝性能影响的作用机制.     

稀土元素Ce对ZM21镁合金组织和力学性能的影响

通过传统的半连续铸造方法制备了Mg-2Zn-Mn-xCe(x=0,0.1,0.3,0.7,质量分数,%)合金。采用金相观察、XRD、扫描电镜、断口分析以及室温拉伸试验研究了Ce加入量对铸态和挤压态的ZM21镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着Ce含量的增加,铸态ZM21+xCe合金中,聚集在枝晶间隙的Mg-Ce相和Mg-Zn相逐渐增多,最终形成连续的网状结构;在热挤压过程中,大部分含Ce第二相被压碎,弥散分布在基体中。随着Ce含量的增加,铸态合金的强度和塑性都先下降后上升;经挤压后,合金的强度和伸长率都得到大幅度提高,尤其是添加0.57%的Ce后,伸长率达到24%。     

稀土元素改善铝-硅合金铸造组织的研究

当杂质尤其是铁含量较大时，稀土元素是否还改善铝．硅合金铸造组织的问题至今未得出结论。试验表明，即使杂质铁的含量很大时，稀土元素仍可起到改善铸态组织的作用，而且可避免粗大富铁相出现。对稀土元素作用机理作了简要分析。     

Ce对高铁A356合金铸态显微组织的影响

采用光学显微镜、X射线衍射仪和电子探针,研究了Ce对高Fe含量的A356合金铸态显微组织的影响。结果表明,添加Ce能将粗大针状Fe相转变成细小短棒状Fe相,但过量的Ce会导致针状Fe相长度的增加。当Ce的加入量为0.4%时,针状Fe相的长度最短;Ce可以细化α-Al晶粒,当Ce的加入量为0.4%～0.7%时,可以对共晶硅起到较好的变质效果,但当Ce的加入量>0.7%,变质效果减弱。     

Ce含量和T6热处理对Al-0.3Fe-0.1Si合金组织与性能的影响北大核心

研究了稀土元素Ce和T6热处理工艺对Al-0.3Fe-0.1Si合金组织和性能的影响。结果表明，添加适量的稀土Ce和T6热处理均可抑制晶粒长大，并有效细化Al-0.3Fe-0.1Si合金的晶粒尺寸。当稀土Ce的加入量为0.2%时，铸态合金的抗拉强度为81.7 MPa，比加入量为0.1%时提高了10.7%。稀土Ce的加入量为0.3%时，T6态合金的电导率为58.13%IACS，比铸态合金提高了2.3%。热处理前后的Al-0.3Fe-0.1Si-0.1Ce合金与Al-0.3Fe-0.1Si-0.3Ce合金的电导率接近。当稀土Ce的加入量为0.1%～0.2%时Al-0.3Fe-0.1Si合金获得较好的综合性能。本研究的结果可为导电Al-0.3Fe-0.1Si合金制备提供理论和试验参考。     

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。     

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。     

两种Ce微合金化铝锂合金形变热处理时的微观组织与拉伸性能

研究了Ce添加量分别为0.09%及0.23%的Al-4.15Cu-1.25Li-X高强铝锂合金薄板T6态时效(175℃时效)及T8态时效(5%冷轧预变形+155℃时效)时的微观组织和拉伸性能。结果表明,相比T6态时效,T8态时效时铝锂合金强度及伸长率均有所提高。T8态时效时,含0.23%Ce的铝锂合金强度及伸长率均低于Ce含量为0.09%的铝锂合金。Ce含量增加未改变铝锂合金中时效析出相的种类,主要强化相仍为T1相(Al_2CuLi)及θ'相(Al_2Cu),但其数量减少。微量Ce的添加可形成含Ce且富Cu的Al_8Cu_4Ce相粒子,这些粒子在均匀化及固溶处理时均难以完全溶解。Ce含量增加,导致固溶基体中Cu含量降低,时效时含Cu析出相T1相及θ'相含量减少,铝锂合金强度降低。     

稀土元素Ce对汽车用新型镁合金显微组织和腐蚀性的影响

采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和失重法等方法探讨了稀土元素Ce加入后对镁合金显微组织和耐腐蚀性的影响。结果表明,随Ce含量的增加,镁合金铸态组织中α相变细,β相逐渐由网状转变成块状。经T4热处理后稀土化合物没有固溶到镁基体中,经进一步时效处理后,稀土化合物具有阻碍β相析出的作用。Ce含量由0增加到0.6%时,镁合金α相晶粒尺寸由102μm减小到31μm,降低约70%。随Ce含量增加,镁合金腐蚀速度降低。随腐蚀时间增加,腐蚀开始阶段时不同Ce含量镁合金腐蚀速度降低,达到15h后腐蚀速度增加。     

稀土元素钇对ZL205A合金铸态组织与性能的影响

向ZL205A合金熔体中加入不同含量的稀土元素钇,在同样条件下进行熔炼、浇注。利用光学显微镜、扫描电镜、能谱及热分析,研究钇对ZL205A合金铸态组织、性能及凝固过程的影响规律。结果表明,钇能使铝-铜合金的铸态组织得到细化并且对第二相θ-Al2Cu相具有变质作用;热分析表明不同含量钇均使得ZL205A合金的共晶温度下降,并缩小其凝固区间。加入少量稀土钇(0.05%)后,合金铸态性能有所提高,继续增加钇含量得到的合金铸态力学性能与原料ZL205A合金力学性能相同,钇含量达到0.3%时,合金晶粒细化效果最好,此时力学性能又有进一步改善。     

稀土对AZ61镁合金变形过程中组织与性能的影响

研究了不同的稀土含量(富Ce和Mg-Nd中间合金)对AZ61镁合金在热挤压变形过程中显微组织和力学性能的影响。结果表明,在加入1%～4%的混合稀土后,铸态AZ61镁合金组织中的β相明显减少,铸态组织晶粒得到细化,大部分的Ce,Nd与Al结合生成高熔点、高稳定性的稀土相Al4Ce或者Al4Ce和Al3Nd稀土混合相,并呈针状、棒状或者不规则块状分布于晶界或晶粒内部,同时各试验合金中均不同程度分布有不规则的块状α-Al8Mn5相;在热挤压过程中,Al4Ce或者Al4Ce和Al3Nd稀土混合相阻碍晶粒或亚晶粒长大,使晶粒较铸态组织变细,合金力学性能随稀土含量的增加有所提升,但由于稀土相较粗大,割裂晶界及晶粒间的结合力,使其性能大幅度下降;铸态AZ61+xRE各试验合金均为脆性断裂机制,挤压态AZ61合金断裂方式属于以韧性为主的韧脆混合断裂,含稀土挤压态合金中分布有塑性特征的韧窝,但主要以解理断裂为主。     

Ce对共晶Mg-Al合金组织的影响

模拟AZ9l镁合金半固态液相凝固后期的成分，分析了共晶成分镁铝合金添加不同含量的稀土元素Ce后，铸态显微结构的变化。结果表明：Ce的加入改变了合金的组织，增加了初晶α相的含量，细化了β相并减少了β相的含量。随着稀土Ce加入量的增加，在Ce的加入量为0．6％时，所得的组织最好；在Ce含量大于0．6％时，随着Ce加入量的增加，细化效果反而变差。     

混合稀土（MM）对ZM5镁合金组织和性能的影响

研究了RE对ZM5镁合金显微组织和力学性能的影响.对显微组织的观察表明,加入RE后,显著改变了ZM5合金的铸态组织,使其晶粒细化.同时,加入少量的RE可以提高ZM5合金的抗拉强度和伸长率,当RE含量为0.75%时,合金的抗拉强度和伸长率分别达到了182 MPa和4.54%.固溶25 h处理后,合金中形成热稳定性强的富铝稀土相Al11Ce3,对晶界起到了强化作用,使合金的抗拉强度达到了250 MPa,伸长率达到8.05%.     

接触导线用Cu-Cr-Zr合金的组织性能

采用硬度计、涡流导电仪、扫描电镜和透射电镜等手段,对铸态和时效态Cu-xCr-0.15Zr(质量分数,%,x=0.8～2.0)合金进行了硬度、电导率和显微组织分析。结果表明,时效态Cu-xCr-0.15Zr合金的硬度和电导率明显高于铸态;当Cr含量从0.8%增加至2.0%时,时效态Cu-xCr-0.15Zr合金的硬度、抗拉强度和电导率都呈先增加后减小的趋势,在Cr含量为1.0%时合金电导率、硬度(HB)和抗拉强度分别为48.37 MS/m、138和617 MPa。这主要与固溶和时效热处理后,Cu-Cr-0.15Zr合金中弥散析出了起第二相强化作用的纳米级CuZr_2相和Cu_5Zr相有关。