铈与磷晶界共偏聚状态的AES分析

用俄歇电子能谱(AES)分析方法研究了Fe-P-Ce合金中铈与磷的晶界共偏聚状态。在60～180eV能量区间发现了铈在晶界偏聚所引起的俄歇峰,与含铁、铈和磷金属间化合物的合金的俄歇能谱相比,铈与磷的晶界共偏聚形成了具有一定结构的界面二维相,其结构类似Fe-Ce-P金属间化合物。     

铈对纯铁中锑的晶界平衡偏聚及晶界迁移的影响

本文研究了铈对纯铁的再结晶温度和晶界迁移以及锑的晶界平衡偏聚的影响,并测定了两种合金在不同温度下达到晶界平衡偏聚后的脆性转变温度。     

稀土元素与磷,锡杂质在α铁晶界上的交互作用

用俄歇谱仪和扫描电镜研究了锡、磷、稀土在α铁晶界上的偏聚行为及它们之间的交互作用。结果表明、锡、磷和稀土均有在α铁晶界上偏聚的倾向。在低硫磷Fe-Sn合金中加入稀土,可以减少锡在α铁晶界上的偏聚,锡的偏聚随稀土量的增加而减少。在高磷Fe-Sn-P合金中磷减弱了锡在晶界上的偏聚,加入稀土后磷在α铁晶界上的偏聚因稀土的偏聚而减弱,此减弱的趋势随着稀土量的增加而增加。稀土加入到Fe-Sn或Fe-Sn-P合金中,可以抑制α铁的低温晶界脆断。     

稀土元素在含残余砷、锡09Cr2AlMoRE钢中的作用

对加稀土前后09Cr2AlMoRE钢取样分析化学成分,制备金相样用SEM-EDS研究了钢中析出物特征,制备透射电镜(TEM)试样通过TEM研究元素的晶界偏聚,并用热力学计算了稀土Ce,La,S和残余元素As反应固定残余元素As的可能性。研究结果表明:在低氧、硫的条件下,稀土镧可以和09Cr2AlMoRE钢中较低含量的砷(130×10-6)作用生成镧砷金属间化合物;铈、镧主要是通过形成稀土砷硫夹杂物固定钢中残余元素砷。另外,在本实验条件下稀土元素(64×10-6)只有很微量的偏聚在晶界,残余元素As不在晶界偏聚。     

铈对低铬铁素体不锈钢晶粒和碳化物的影响

冶炼不同铈含量的低铬铁素体不锈钢, 锻造后采用不同的热处理制度进行热处理, 在光学显微镜和扫描电镜下观察其组织. 实验结果表明: 铈可抑制试验钢的静态再结晶, 提高再结晶温度, 细化晶粒, 晶粒平均尺寸由50 μm下降到19 μm;添加铈后不锈钢中的碳化物更细小、弥散. 分析其机理: 固溶铈在晶界的偏聚可起到对晶界的拖拽作用, 降低晶界的迁移速度, 影响再结晶行为;碳化物容易在晶界析出, 细晶造成晶界增加, 使得碳化物更细小、弥散.     

钢中晶界区稀土稀土元素与杂质交互作用的电子理论研究

利用位错模型构造纯净的和稀土及杂质偏聚的晶界模型 ,用Recursion方法研究了稀土与杂质的交互作用对Fe 5 .3°小角度晶界的结合性质的影响。环境敏感镶嵌能和键级积分 (BOI)的计算结果表明 :钢中同时存在稀土和杂质时 ,稀土首先偏聚于晶界。稀土偏聚于晶界时 ,起到加强晶界的作用 ;杂质偏聚于晶界时却起到脆化的作用。钢中加入适量的稀土 ,既净化晶界 ,又提高钢的强度。这一结果从电子层次解释了稀土在钢中的作用机制 ,为稀土在钢中的应用提供了理论依据     

铒、钇对6082铝合金性能及微观结构的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等分析技术研究了在6082铝合金中添加Er,Y对其微观组织和力学性能的影响,从理论上分析了Er,Y的作用机制。实验结果表明,Er,Y在合金中的作用主要有两种:一是偏聚于晶界,吸附组织中Fe,Mn,Cu等元素,形成Al3Er,Al3Y等化合物相,对晶界有强化作用。二是改善基体晶界上粗大化合物相,使之破碎,分裂成细小块状,减小应力集中影响,改善合金塑性。在6082铝合金中添加Er,Y元素都可以明显细化晶粒。     

微量铈对7085铝合金组织和性能影响

将微量Ce添加到7085铝合金中,采用金相分析、硬度测试、力学性能拉伸、断口扫描、能谱分析等手段,研究了添加Ce后对7085铝合金铸态组织及力学性能的影响。结果表明:添加Ce后,Ce元素在固液界面前沿富集,出现成分过冷,使二次枝晶间距缩小,细化铸态结晶组织;Ce的添加,Zn和Mg元素在晶界偏聚情况不再明显,由晶界向基体转移,使基体中合金元素增多,造成畸变能和应变能增加,为弥散相析出提供了能量条件;添加Ce后,合金抗拉强度变化不大,塑性明显提高,提高了7085铝合金的综合性能。     

稀土元素在6063合金中的分布及其作用机理

用金相观察、扫描电镜的波谱和能谱分析结果表明,稀土在6063铝合金铸态组织中富集于晶界,稀土促进了Si和Fe向晶界偏聚,减少了针状铁相,铸态组织均匀、细化,强度提高。过量稀土会形成Al—La类稀土夹杂物,分布在晶界和晶内,使铸态组织粗化,合金强度下降。含稀土的铝合金型材中铁相有所细化,稀土化合物呈球团状,强度及硬度有所提高。     

铈对M2高速钢凝固组织的作用

研究了Ｃｅ对Ｍ２高速钢凝固组织的影响及其作用机制。发现Ｃｅ在高速钢中可减轻Ｗ,Ｍｏ等合金元素的偏析,使共晶碳化物量减少并细化;Ｃｅ主要偏聚在晶界共晶碳化物与奥氏体的界面上,并有部分Ｃｅ参与形成含Ｃｅ的Ｍ２Ｃ碳化物;Ｃｅ促进共晶碳化物在高温加热时的断网和团球化。     

钢中铈-铁金属间化合物的性质

钢中含铈量较高时,除形成铈的非金属夹杂物以外,还形成铈-铁金属间化合物,它沿品界分布,使钢变脆。本文在实验室条件下制备了含这种金属间化合物的钢样,测定了其中的金属间化合物的组成、光学特征、显微硬度、晶体结构和在某些溶液中电解分离的可能性以及在高温处理时的变化。此外,还对试样中与铈-铁金属间化合物共存的铈的非金属夹杂物进行了鉴定,证明它是固溶了铁的铈氧化物和(Ce,Fe)O_xC_y。 试样用两种方式制备:A试样是采用圆柱状工业纯铁(含氧～0.1％)钻孔,填以纯铈,     

抗坏血酸滴定铁的探讨

在测铁时,经常要分离Cu、Au、Ag、As、Sb、Mo、W等元素,操作烦琐,还往往带来误差。用抗坏血酸作为铁的滴定剂,不分离铜可直接测定,但其它元素对测定有无影响,则未见报道。本文对抗坏血酸测定铁进行了实验研究,结果表明,上述各元素对测铁均无影响,因此本法优于重铬酸钾、硫酸铈、     

铈及其化合物的性质与应用

铈元素作为稀土元素中的一种,具有稀土元素独特的4f电子层、镧系收缩等特性,又由于其电子排布为4f15d16s2,使其在染色剂、催化剂、抛光粉、磁性材料等方面都有一定的应用。对铈与铈的各种化合物的性质、制备、应用进行了介绍。     

晶界扩散铈磁体的组织结构与磁性能

采用涂覆重稀土氢化物为扩散源,制备晶界扩散铈磁体,研究了磁性能和组织结构特点,并对其温度稳定性进行了分析评价。晶界扩散铈磁体的矫顽力从12.07 kOe提高至18.49 kOe,矫顽力和剩磁温度系数分别优化到-0.502%·℃~(-1)和-0.184%·℃~(-1)。采用EPMA和WDS成分分析表明,在磁体表层附近,大量Tb元素扩散到主相晶粒内部;扩散深度大于60μm时, Tb元素主要分布在晶界,并且在主相晶粒边缘形成(RE,Tb)_2Fe_(14)B壳层。由于Tb_2Fe_(14)B相和Ce_2Fe_(14)B相的各向异性场均具有较好的温度稳定性,因此,晶界扩散铈磁体可以获得与烧结钕铁硼磁体相当的矫顽力温度系数。     

稀土在纯铝及铝合金中的固氢作用

采用二次离子质谱对纯铝及铝-锰合金中某些球状稀土相进行面分布测定。结果表明,稀土相中存在铈、铁、硅与氢的成分偏聚,证实了铝及铝合金中富氢稀土化合物的存在,提出稀土具有“固氢”作用的观点。     

用于地下水中砷去除的铈铁复合材料的制备和作用机制

对所研制的几种复合型稀土金属铁氧化物吸附剂对饮用水中砷(V)(As(V))的吸附性能进行比较实验, 结果表明铈复合吸附剂(CFA)的吸附性能较好. 利用X射线衍射(XRD)、表面电荷、红外光谱(IR)和X射线光电子能谱(XPS)等测定手段对CFA的性质和吸附机理进行了初步探讨. 材料的XRD表征表明, 稀土铁氧化物材料制备过程中稀土嵌入晶格起到了对铁氧化物规则晶体的破碎作用;通过酸碱滴定计算出来的CFA的零电荷点(pHzpc)为5.8, 结合IR表征揭示了由于材料的金属氧化物表面羟基作用引起的特性吸附对砷的去除起到的重要作用; XPS则表明少量稀土铈在铁基材料中的复合掺杂嵌入可以提高载体铁氧化物的活性, 从而增强了对砷的去除效果.     

铈对Al-Mg-Si合金断裂特性的影响

用扫描电镜、透射电镜研究了铈对Al-Mg-Si合金断裂特性的影响。结果表明,在充分时效条件下,铈使该合金由沿晶脆性断裂变为穿晶与沿晶混合断裂,显著提高了合金的韧性。这是由于铈改变了合金晶内和晶界沉淀物的大小和分布,并在合金的晶内形成含铈的非共格弥散粒子的缘故。     

钢中稀土固溶规律及作用研究

应用ICP光谱法直接测定16Mn钢中稀土固溶虽,研究稀土固溶规律及合金化作用。实验结果表明,在MnS夹杂完全变质前,钢中仅有几ppm稀土固溶并受硫氧含量的影响,完全变质后,随钢中稀土含量增加,稀土固溶量显著增大。常温下铈在16Mn钢中固溶度不超过0.011wt％,并偏聚在晶界;固溶稀土能显著减少珠光体,增加铁素体及其硬度。     

稀土相对Ti-5.6Al-4.8Sn-2Zr-1Mo-0.32Si-1Nd钛合金晶粒长大的阻碍作用

对Ｔｉ－５．６Ａｌ－４．８Ｓｎ－２Ｚｒ－１Ｍｏ－０．３２Ｓｉ－１Ｎｄ合金β相区不同热处理样品的分析表明,在ＥＭＰ－８１０Ｑ电子探针仪的精度范围内,晶界无元素偏聚。阻止晶粒长大的主要原因是稀土相颗粒对晶界移动的阻碍作用。     

铈对铁基合金热腐蚀性能的影响

采用电化学极化电阻技术研究了铈对３１６不锈钢和表面涂覆ＣｅＯ２预氧化处理对ＨＫ４０合金耐热腐蚀性能的影响。结果表明，在合金中添加少量铈可以改善３１６不锈钢的耐蚀性能，特别是抑制沿晶界的内硫化；表面涂覆ＣｅＯ２可以明显ＨＫ４０合金的耐蚀性能，促进Ｃｒ２Ｏ３氧化膜的形成。