稀土元素Ce、La、Y对5182铝合金组织的影响

在5182铝合金中分别加入质量分数为0.1%、0.2%、0.3%的Ce、La和Y稀土元素,用金相显微镜观察研究不同稀土元素以及其不同含量对5182铝合金铸态晶粒尺寸和析出相形貌的影响。结果表明,在5182铝合金中添加一定量的稀土Ce能使合金的第二相得到了很大程度的细化并且呈弥散分布;而在稀土La的作用下,5182铝合金中的第二相出现了球化现象;在5182铝合金中添加稀土Y的变质效果较添加等量Ce或La的要差一些。     

稀土Ce对7A04铝合金耐腐蚀性能的影响

目的提高7A04铝合金的耐腐蚀性能。方法采用周期浸润腐蚀试验模拟海洋大气环境,研究了不同稀土Ce含量的7A04铝合金的腐蚀行为及规律。通过金相显微镜和扫描电子显微镜,观察了不同试样的组织和夹杂物形貌。采用失重法和电化学阻抗技术,分析了试样的腐蚀动力学规律及电化学行为特性。结果在Ce质量分数分别为0%、0.39%和0.81%的7A04铝合金中,稀土Ce的加入量为0.39%时,其晶粒最细小,第二相与夹杂最少且分布最均匀,合金的基体组织得到了改善。稀土7A04铝合金的腐蚀失重明显低于不含稀土Ce的7A04铝合金,且锈层电阻升高,其中含0.39%稀土Ce的7A04铝合金的锈层电阻最高。结论三种7A04铝合金均发生了明显的局部腐蚀,主要为点蚀。稀土Ce的加入,改变了非稀土铝合金中的T相和S相,生成了新的细小的块状金属间化合物,改善了组织的均匀性,提高了其腐蚀锈层电阻,增加了锈层对基体的保护能力,使铝合金耐海洋大气腐蚀性能提高。在三种稀土Ce含量的铝合金中,含0.39%稀土Ce的7A04铝合金的耐蚀性最佳。     

稀土Ce对7A04铝合金组织和力学性能的影响

通过金相组织分析、扫描电子显微镜观察、能谱仪分析及力学性能测试等手段,研究了稀土Ce对7A04铝合金铸态组织和加工态力学性能的影响。结果表明:当稀土Ce加入量为0.39%时,7A04铝合金的晶粒最为细小,第二相与夹杂最少,合金基体组织得以改善。稀土Ce的加入使合金中生成了大量的CeAl_2和Al_4Cu_2Ce等稀土相。稀土Ce对7A04铝合金硬度影响不大,但是能提高其抗拉强度与伸长率。     

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。     

稀土对泡沫锌铝合金组织和阻尼性能的影响

利用负压渗流法制备出稀土泡沫锌铝合金,研究稀土La和Ce的添加量对泡沫锌铝合金组织和阻尼性能的影响。结果表明：在泡沫锌铝合金中加入Al-10?或Al-10%La中间合金细化了组织,同时提高了泡沫锌铝合金的阻尼能力;稀土元素的添加量为0.3%时（质量分数）可获得最佳的变质效果和最高的阻尼能力;相对于未变质而言,阻尼能力提高了近3倍;稀土泡沫锌铝合金的阻尼机制与相界面的非弹性粘滞性流动有关,合金的相界面越多,阻尼性能就越好。     

Mg与稀土Ce混合添加对A356.2铝合金组织与性能的影响

以汽车用A356.2铝合金为研究对象,利用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验机,研究了Mg、Ce混合添加对A356.2铝合金组织与性能的影响。结果表明:Mg含量的增加,可以激发Ce对A356.2铝合金的细化变质作用;在本次试验条件下,0.35%Mg与0.05%Ce混合添加具有明显的细化变质作用,降低了稀土在铝合金材料中使用的成本门槛;随着冷速的加快,Mg与Ce混合添加对A356.2铝合金性能的影响更加明显;Mg与Ce混合添加可以改善针状α-Fe相的形貌,减少其对A356.2合金的不利影响。建立了Mg和Ce含量、模具温度以及所添加Al-Ti-B含量对A356.2材料屈服强度的数学模型,其预测值与试验数据吻合较好。     

电磁搅拌和Ce含量对半固态A356合金组织与成分影响

利用电磁搅拌和稀土细化剂制备了不同Ce含量的A356铝合金半固态浆料,对比了电磁搅拌对稀土Ce分布的影响,分析稀土Ce在半径方向上的分布。结果表明,添加1.0%的Ce时合金晶粒细化效果最好,大多数晶粒呈等轴晶,电磁搅拌能显著影响Ce的分布,在金属熔体最大旋转速度处稀土产生微观偏聚,能使Ce分布更加均匀,减少宏观偏析。     

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。     

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。     

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%。     

稀土元素La、Ce对Al-7Si-0.4Cu-1.0Fe压铸铝合金组织和性能的影响

研究了稀土元素La、Ce对Al-7Si-0.4Cu-1.0Fe压铸铝合金微观组织、导热性能及力学性能的影响。结果表明：添加稀土元素La、Ce能够细化合金α-Al晶粒，其形态从枝晶转变为胞状晶，平均二次枝晶臂间距从16.3μm减小至11.2μm,降低了31.3%;共晶Si明显细化变质，平均面积从1.4μm²降低至0.4μm²,平均纵横比从1.91降低至1.13。稀土元素La、Ce在合金中分布均匀，未发现明显的含La、Ce的金属间化合物。相较于未添加稀土合金，添加0.1%(质量分数，下同)La和0.1%Ce的合金热导率从140.33 W/(m·K)提高至159.68 W/(m·K),抗拉强度从176.1 MPa提高至213.6 MPa,断后伸长率从2.78%提高至6.62%,分别提高了13.8%、21.3%和238.1%。     

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。     

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。     

稀土对AZ91镁合金干湿交替循环腐蚀行为的影响

镧铈(La,Ce)混合稀土的添加改变了AZ91镁合金微观组织和元素分布。La元素与Ce元素在AZ91镁合金中以不同的形式存在,一部分固溶在镁合金基体中,一部分参与生成了针状的Al4(La,Ce)相和粒状的Al_(10)Ce_2Mn_7相。稀土添加后AZ91镁合金中β相的体积分数有所降低,Al元素分布由晶界向晶内迁移。对不同添加量的稀土镁合金在模拟融雪剂溶液中的干湿交替循环腐蚀行为的研究结果表明,La、Ce混合稀土的添加,可以增加镁合金表面膜的致密度。虽然混合稀土降低了镁合金的自腐蚀电位,但腐蚀电流密度相比较于AZ91明显降低。SECM结果则表明,稀土添加可以减少镁合金表面微区的活性点数量。     

稀土Ce对半固态A356合金流变挤压组织性能影响

采用稀土Ce对A356铝合金进行了变质处理,利用实验室自主研发的强制对流搅拌设备(FCR)制备半固态浆料,将制备的浆料进行挤压铸造。研究了稀土Ce对半固态流变挤压A356铝合金初生α铝相和共晶硅相组织形貌的影响,并探索了Ce含量对流变挤压件力学性能的影响。研究结果表明,稀土Ce的添加细化了初生α铝晶粒和共晶硅相形貌,并且稀土Ce的添加量在0.6%时细化效果最明显;当Ce的质量分数为0.6%时,合金在铸态和T6(535℃固溶8 h+155℃时效5 h)状态下的抗拉强度分别达到了216 MPa和299 MPa,比未添加稀土Ce时分别提高了12.6%和15.2%,伸长率在T6热处理之后也得到了大幅度的改善。     

富La混合稀土对ZL201合金组织性能的影响

通过改变混合稀土的加入量和采用不同的热处理工艺,研究了富La混合稀土对ZL201合金微观组织与性能的影响.结果表明:适量的富La混合稀土具有细化合金组织的作用,加入量为O.5%时细化效果最好;合金的抗拉强度和伸长率随着混合稀土的增加而提高,但达到一定程度后会随着稀土的增加而降低.     

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%。     

富铈混合稀土对铸造A356合金微观组织的影响

采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜和能谱分析手段,研究富铈混合稀土(MM)对A356合金晶粒细化作用和变质效果,讨论MM加入量对合金中稀土化合物相成分、形态及分布的影响.实验结果表明,MM加入可以显著细化α-Al晶粒并减小二次枝晶间距;当加入0.1%～0.8%MM时可以对共晶硅起到较好的变质作用,但当MM加入量>0.8%时,变质效果减弱.混合稀土的加入会导致组织中形成热稳定性较高的Al-Si-Mg-RE(La,Ce)化合物相,主要呈粒状、条状和块状并沿晶界分布.     

混合稀土对ZM5镁合金在介质中耐蚀性的影响

研究了添加0.1%的混合稀土对ZM5镁合金显微组织的影响,分析了ZM5和ZM5-0.1RE镁合金在不同介质中的腐蚀行为。结果表明:加入0.1%的混合稀土后ZM5镁合金组织细化,β相变得均匀、连续,且生成了块状分布的Al3Ce相和Al11La3相,降低了Al元素在晶粒内部的偏析,使得ZM5镁合金在pH=3的HCl溶液和pH=7的3.5%NaCl溶液中的耐蚀性得到提高。在pH=10的NaOH溶液中,ZM5镁合金腐蚀的热力学倾向降低,腐蚀轻微。     

微量Ce对7B04铝合金组织性能的影响

用实验室井式坩埚炉熔炼铸造了2种合金,通过光学显微镜、扫描电镜、电子万能试验机等,研究了添加微量Ce对7B04铝合金的组织变化、成分分布和力学性能的影响。结果表明:添加微量Ce后,因成分过冷的作用,合金铸态晶粒明显细化;经固溶时效处理后,在合金的抗拉强度和屈服强度变化不明显的情况下,添加Ce的合金伸长率提高明显;经断口形貌分析,添加稀土Ce的合金断口形貌晶粒明显细化,韧窝明显增多,属于穿晶断裂为主的形貌,而未添加稀土Ce的合金,断口以沿晶断裂为主,晶界处有裂纹,断口韧窝少。