微量Ce对Al-Cu-Mn铸造合金组织和性能的影响

利用金相显微镜和拉伸实验机,研究了不同含量的微量稀土元素Ce对铸造Al-Cu-Mn合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:随稀土元素Ce含量的增加,合金中枝状晶呈先变小后变大;热处理后合金的抗拉强度和伸长率先增加后减小。当稀土元素Ce含量为0.1%时,合金的抗拉强度和伸长率达到最大值,分别为425 MPa和.18%。     

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。     

Ce、Cu含量对Al-Cu-Ce合金组织与性能的影响

为了开发含Ce铝合金,采用挤压铸造工艺制备了不同Ce含量的Al-Cu-Ce合金,研究了Ce、Cu含量对Al-Cu-Ce铸造铝合金微观组织与力学性能的影响。结果发现,在低Ce含量的Al-Cu-Ce合金中,随着Ce含量增加,合金常温和高温性能均降低,铸造性能改善,Cu和Ce反应形成了共晶Al_8Cu_4Ce相,Al_2Cu相的数量减少,固相线温度提高。在高Ce含量的Al-Cu-Ce合金中,Cu和Ce反应形成了初生和共晶Al_8Cu_4Ce相,初生Al_8Cu_4Ce相因密度大造成偏析。当Cu、Ce的含量分别为14%、5%时,经T6处理后,室温抗拉强度和伸长率分别为368MPa、3.0%,在350℃时抗拉强度和伸长率分别为78MPa、19%。     

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。     

稀土元素及熔炼温度对ZCuPb10Sn10合金组织与性能的影响

针对高强高耐磨ZCu Pb10Sn10合金,采用正交试验法研究了稀土元素La和Ce含量,以及熔炼温度对铜合金组织和性能的影响。结果表明,当Ce含量为0.06%、La含量为0.08%、熔炼温度为1 200℃时,得到的ZCu Pb10Sn10合金组织最细小,铜合金抗拉强度为298 MPa,伸长率为8.9%,布氏硬度为76 HB。     

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%。     

Nd和Ce对Al-20Si合金组织和性能的影响

采用Nd和Ce对Al-20Si合金进行变质处理,利用扫描电镜、显微硬度计和万能拉伸试验机对合金的组织和力学性能进行了分析。结果表明,随着Nd含量增加,初生Si的尺寸先减小后增大,抗拉强度先增加后降低。随着Ce含量增加,初生Si尺寸先缓慢减小后快速减小,抗拉强度持续增加。复合添加0.4%的Nd和0.7%的Ce并未细化初生Si,可能原因是Nd能阻碍Ce对初生Si的细化效果。因此,Nd含量需控制在一定范围内,而Ce含量需超过临界添加量,才能较好地细化初生Si。     

稀土元素Ce对K-52合金高温拉伸性能的影响

利用Gp-Ts20 000M热模拟机对添加稀土元素Ce的K-52奥氏体耐热钢在常温(25℃)、300℃、500℃和700℃下,以2 mm/min的拉伸速度进行拉伸试验。通过分析试样的宏观变形、力学性能变化曲线和断口形貌等,研究了稀土元素Ce对试验钢高温拉伸性能的影响,并分析其断裂机理。结果表明,随着拉伸温度的提高,金属有向塑性变形转变的趋势;试验钢中添加稀土元素Ce后,提高了合金的高温力学性能,其拉伸断口中的韧窝数量增多。与未添加稀土元素的合金相比,添加稀土元素Ce的K-52合金其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别提高了5.37%、11.69%和22.82%。     

稀土元素Y对Mg合金组织和力学性能的影响

研究了稀土元素Y对Mg合金组织和力学性能的影响。结果表明,在合金中添加元素Y之后,合金中呈现出树枝状晶粒且晶粒尺寸变小;Y和Zn元素存在着共聚偏析现象。随Y含量增加,镁合金的抗拉强度增大,而伸长率不断减小。当稀土元素Y含量为1.0%,Mg合金的抗拉强度最低,为265.3 MPa,此时Mg合金的伸长率最高,为20.6%。     

Ce对ZL107合金的变质作用

向ZL107合金中加入不同含量的Ce,通过扫描电镜观测、力学性能、磨损性能和腐蚀性能测试等手段,研究了Ce对ZL107合金组织和性能的影响。结果表明,ZL107合金经Ce变质后,共晶Si形貌由针状变为均匀分布的短棒状,且晶粒组织得到细化。变质后合金的力学性能得到明显提高。当加入0.3%的Ce时,合金的抗拉强度和伸长率提高到198.7MPa和3.7%,耐磨性和耐蚀性分别较未变质处理的ZL107合金提高了61%和70.8%。进一步增加Ce加入量,变质效果变差,合金性能下降。     

稀土元素Ce对热挤压变形Al-Mg合金组织与性能的影响

为了确定稀土元素Ce在Al-Mg系合金中的作用,向Al-4％Mg合金中加入不同含量的Ce,研究了Ce对合金显微组织和力学性能的影响。显微组织观察结果表明,加入0.3％～1．0％的Ce不仅可细化Al-4％Mg系合金的晶粒,同时也可改变合金中析出相的类型。拉伸试验结果表明,随着Ce的加入,挤压变形Al-4％Mg系金的室温抗拉强度和屈服强度均有所提高,其中当Ce的加入量为0．6％时,合金的强度最高,与未添加稀土元素的Al-4％Mg合金相比,可使抗拉强度提高近20％,屈服强度提高约16％。室温拉伸断口SEM分析结果表明,挤压变形Al-4％Mg系合金均表现出典型的韧性断裂特征。     

稀土元素对铸造锌铝合金微观组织和力学性能的影响

在熔炼过程中采用镧-铈稀土混合物对锌铝合金进行了变质处理。研究了稀土元素加入量对铸造锌铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:稀土元素能细化锌铝合金的晶粒;当稀土元素含量为0～0.20%时,随着稀土元素含量的增加,合金的抗拉强度和冲击韧度提高;含0. 20%稀土的锌铝合金抗拉强度和冲击韧度最高;稀土含量超过0. 25%的锌铝合金抗拉强度和冲击韧度均下降。     

Ce对Al-18%Si-10%Mg合金显微组织与力学性能的影响

研究了稀土元素Ce对Al-18%Si-10%Mg合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在合金中添加适量的Ce对初生Mg2Si和初生硅都有良好的变质作用。当Ce添加到0.8%时,初生的Mg2Si颗粒由粗大十字状或者不规则的多面体转变成为细小规则的块状,初生硅和共晶硅颗粒的尺寸也减小。随着稀土元素Ce的添加,合金的抗拉强度和硬度均得到了提高,增幅分别为29.7%和15.8%。同时摩擦系数以及磨损量则逐渐降低,降幅分别为10.5%和74.5%。     

Ce 含量对 Mg2.2Sn1Al0.5Zn合金显微组织和力学性能的影响

利用 OM、XRD、SEM、EDS 等方法,研究了不同Ce 含量对 Mg-2.2Sn-1Al-0.5Zn 合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：添加适量的稀土 Ce 能细化晶粒,Ce 与 Al 结合形成高熔点的稀土相 Al4Ce,使β-Mg17Al12相数量减少;针状或杆状 Al4Ce 相分布在晶界周围,阻止了位错运动;合金的抗拉强度、塑性和硬度均随 Ce 含量的增加呈现先增加后降低的趋势,当 Ce 含量为0.6%时合金的力学性能最佳。对断口进行扫描分析证明拉伸断裂为穿晶断裂和韧性断裂的混合断裂。     

Ce含量对Mg2.2Sn1Al0.5Zn合金显微组织和力学性能的影响

利用OM、XRD、SEM、EDS等方法,研究了不同Ce含量对Mg-2.2Sn-1Al-0.5Zn合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:添加适量的稀土Ce能细化晶粒,Ce与Al结合形成高熔点的稀土相Al4Ce,使β-Mg17Al12相数量减少;针状或杆状Al4Ce相分布在晶界周围,阻止了位错运动;合金的抗拉强度、塑性和硬度均随Ce含量的增加呈现先增加后降低的趋势,当Ce含量为0.6%时合金的力学性能最佳。对断口进行扫描分析证明拉伸断裂为穿晶断裂和韧性断裂的混合断裂。     

稀土元素Ce与Y对JG4246A合金高温氧化行为的影响

在第二代高温合金JG4246A中分别添加不同含量的稀土元素Ce和Y,得到含0.012Ce(质量分数,%,下同)、0.017Ce、0.034Y、0.061Y四种合金铸锭,研究了在1100℃下Ce与Y对合金高温抗氧化性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)及扫描电镜(SEM)分析了氧化膜的物相组成以及氧化表面的形貌。结果表明,JG4246A合金在1100℃空气中恒温氧化过程中,添加稀土元素可以减少合金的氧化质量增加,氧化动力学符合抛物线规律;相对于稀土元素Y,Ce对减缓JG4246A合金的高温氧化速率的作用更显著;稀土元素的添加没有改变氧化膜的表面形貌,但是生成的尖晶石型氧化物使氧化膜更加致密,能够抑制阳离子的向外扩散,降低氧化反应速率,从而提高高温抗氧化性能。     

RE对Al-Si-Cu合金组织性能的影响

通过金相、扫描电镜分析、X射线衍射、流动性和拉伸测试,研究了RE(La、Ce混合稀土)的加入对Al-Si-Cu合金流动性、力学性能以及显微组织的影响。结果表明,适量RE(La、Ce混合稀土)的加入,可以提高Al-Si-Cu合金的流动性和力学性能,并细化其晶粒尺寸。当RE添加量约为0.4%时,对Al-Si-Cu合金改善效果最佳,合金流动性增加了约24%,铸态合金抗拉强度增加了9.4%,伸长率提高了35%,时效后合金抗拉强度增加了8.4%,伸长率提高了26%。     

合金元素对铝合金带筋机械构件拉伸和冲击性能的影响

在Al-1Mg-0.6Si-0.3Cr铝合金带筋机械构件中添加不同含量的合金元素铟In和铈Ce,并进行了拉伸性能和冲击性能的测试与分析。结果表明:添加合金元素In和Ce,有助于改善铝合金带筋机械构件的拉伸性能和冲击性能。合金元素In和Ce含量分别优选为0.5wt%和0.4wt%。与不添加合金元素In相比,添加0.5wt%In时,试样的抗拉强度提高15%、屈服强度提高25%、断后伸长率提高28%、冲击吸收功提高41%。与不添加合金元素Ce相比,添加0.4wt%Ce时,试样的抗拉强度提高17%、屈服强度提高18%、断后伸长率提高30%、冲击吸收功提高22%。与不添加In和Ce的构件相比,复合添加0.5wt%In和0.4wt%Ce后,构件的抗拉强度增大35%、屈服强度增大47%、断后伸长率增大67%、冲击吸收功增大73%。     

Gd对有色金属电积用铅基阳极性能的影响

采用二步重熔法制备不同Gd含量的Pb-Gd合金材料,采用抗拉强度测试、阳极失重法研究Gd对Pb-Gd合金力学性能和耐腐蚀性能的影响,并利用CV(循环伏安曲线)和XRD分析研究Gd含量对Pb-Gd合金阳极电化学性能及物相组成的影响。结果表明:合金抗拉强度随Gd含量的增大而增大,当Gd含量达到2.0%(质量分数)时,合金抗拉强度为19.1 MPa,比纯Pb的提高69.0%;添加Gd没有影响阳极表面氧化膜物相的基本组成,阳极的表面氧化膜主要由β-PbO2和PbO组成。稀土元素Gd能降低合金电极阳极稳定电位,且电位值随稀土元素含量的增加而减小。     

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。