Mg—Zn—Zr—Y系镁合金的X射线衍射分析

采用X射线衍射方法,对铸态Mg-Zn-Zr-Y系列合金基体相(α-Mg)的面间距(d值)变化及析出相进行了研究。结果表明,α-Mg的d值随着钇含量的增加先增大,随后变小。在不含钇的合金中,析出相主要是MgZn及MgZn_2;在含钇合金中,钇小于0.94 wt％时,晶界相主要是Z相;钇含量高于0.94 wt％后,逐渐转变为以W相为主。除了上述相外,在含钇合金中还出现Y-Zn及Mg-Y相。     

富铈混合稀土对AZ81合金组织与性能的影响

研究了富铈混合稀土对挤压铸造AZ81合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明:加入不同含量富铈混合稀土的合金中都出现了一种新相Al11(Ce,La)3相,Al11(Ce,La)3相数量增多而Mg17Al12相则减少,能细化合金的组织晶粒,其细化作用在添加了1.5%富铈混合稀土的镁合金中尤为明显,但是当富铈混合稀土加入量大于2.0%时,合金中Al11(Ce,La)3相开始长大以粗大长杆状存在;在富铈混合稀土含量为1.5%时,AZ81合金的室温和150℃的综合力学性能达到最佳效果,超过2.0%时合金的室温和150℃综合力学性能开始下降;合金试样的拉伸断口带有局部韧窝的解理断裂和韧性断裂的混合特征。     

镧、铈对铝铜合金凝固过程及凝固组织的影响

本文用热分析对比法和金相法研究了微量镧、铈对Al-5wt％Cu合金的凝固过程和凝固组织的影响规律。发现微量镧、铈能改变该合金的凝固参数,增大其过冷度和明显细化组织,微量镧、铈改变了Al-5wt％Cu合金的凝固过程,使其在α相析出之后共晶析出之前有一中间相析出。加微量铈可形成Al_8Cu_4Ce。理论分析认为,Le_2O_3、Ce_2O_3、La(OH)_3和Ce(OH),可做为α相的异质核心。     

含钇相对Fe—20Cr—4Al合金的组织和高温脆化的影响

在含(0.13～0.73)wt％Y的Fe-20Cr-4Al合金中存在含钇相,其钇含量和晶体结构与YFe_9相基本相同,显微硬度为α相基体的4～5倍。这种相在高温下有阻止晶粒长大和位错消毁以及俘获杂质原子的作用,从而使合金在经受高温处理后不发生脆化。     

微量铈对ZT3铸造钛合金热稳定性的影响

通过力学性能检验及微观组织分析,认为含0.02％Ce的ZT3铸造钛合金具有优良的热稳定性能。在500℃经2000h热暴露实验,其塑性略微降低,且基体α相无明显组织变化。经4000小时热暴露后,才发现在α相中有Ti_3Al相析出。添加过量的铈将导致原始β晶界上析出锡与铈的化合物,而使合金变脆和热稳定性下降。     

离子注入钇对Co-30Cr-6Al合金氧化动力学及氧化膜粘附性的影响

利用热天平与声发射同步测试技术研究了Co-30Cr-6Al合金中离子注入2×10~(17)Y~+/cm~2对合金氧化速率及氧化膜粘附性的影响。结果表明,1000℃氧化时,钇能降低合金的氧化速率,1100℃氧化时,由于未注钇合金形成了Al_2O_3内层膜,其氧化速率反而降低。两种氧化条件下钇都显著地改善了氧化膜的抗剥落性。尽管如此,1100℃/10h氧化后注钇合金的氧化膜于冷却过程中较未注钇合金氧化膜易于发生破裂。1100℃更长时间氧化,注钇和未注钇两种合金的氧化膜于恒温过程中即发生破裂。     

氯化物熔体中铈离子在铁阴极上的电还原

用循环伏安法、充电曲线和衰减曲线研究了在700～850°CNaCl-KCl-CeCl_3熔体中铈离子在铁电极上的还原过程。Ce(Ⅲ)还原时,首先形成金属间化合物,然后析出纯金属铈。用铁阴极电解制取了含83wt％Ce的Ce-Fe合金,其物相为CeFe_2和Ce。     

铈对铁-铬合金表面氧化膜成份的影响

电子探针微区分析表明,经1000℃(或1100℃)氧化1小时后,Fe-15Cr合金的氧化膜表层为均匀的铁-铬氧化物;Fe-15Cr-0.30Ce合金的氧化膜表层则密布富铬氧化物。此二合金继续氧化时,氧化膜表层都逐渐成为均匀的富铬氧化物,成份与Cr_2O_3接近。在1200℃氧化的Fe-30Cr和Fe-30Cr-0.2Ce合金表面,富铬氧化膜形成迅速,0.1小时后,膜表面的成份已与Cr_2O_3相近。长时间氧化后,两种无铈合金的富铬氧化膜减少,富铁氧化物增多,但铁离子在富铬氧化物中的固溶浓度低于1wt％。在两种含铈合金的氧化膜中,铈离子在表层的浓度比表层以下高一个数量级。     

钇对2024铝合金铸态组织的影响

采用定量金相、扫描电镜和X射线衍射仪等手段研究了钇(0～0.35 wt％)对2024合金铸态组织的影响。结果表明,钇的加入可显著细化2024合金的铸态组织;钇加入2024合金中可形成YAl_3、MnYAl_8等稀土化合物。在加钇的2024合金中,没有发现粗大的块状化合物。     

Al—Mg—Y合金相图中富铝角相边界的X光测定

以Al-Mg为基的合金在工业上有广泛的用途,近年来人们为提高其加工性和强度,往往又添加适量的稀土元素,特别是加微量的钇可提高合金的高温强度,所以测定Al-Mg-Y合金系统的相图是具有实用意义的。本文用X光品格参数方法测定了含钇0.1wt％和0.2wt％的Al-Mg合金相图中富铝角的相边界,这是完全基于实用的考虑,因为工业上广泛应用的合金大都在这个成分区域内。     

混合稀土对共晶Al-2％Fe合金组织形态的影响

研究了富La混合稀土对共晶Al-2％Fe合金组织形态的影响。当混合稀土加入量较少时，合金中的α—Al相为明显的胞状枝晶；随着混合稀土加入量的增加，α-Al枝晶优先形核生长得到抑制，共晶Al3Fe相得到细化；当稀土加入量增至0．6％(质量分数)共晶Al3Fe相尺寸逐渐增大。并对混合稀土对共晶Al-2％Fe合金组织形态的影响机制进行了探讨。     

铈对压铸镁合金AZ91组织和高温性能的影响

采用Olympus—PMG3型光学显微镜、D／Max 2500PC型X射线衍射仪(XRD)、带有EDAX—Falcon能谱仪(EDS)的JSM-5500LV型扫描电子显微镜(SEM)及AG-10TA型电子万能实验机，研究了Ce对压铸镁合金AZ91显微组织、常温性能及高温(150℃)性能的影响。结果表明：AZ91合金中加入Ce后，形成了新的Al4Ce相，使Mg17Al12(γ)相尺寸减小、数量减少、并由网状分布变得离散分布。Ce对AZ91合金常温性能的影响不大，但显著提高了高温性能。加入1．0％Ce的合金具有最好的显微组织和性能，但是Ce的加入量过高，反而使合金的性能降低。     

钇对AZ61镁合金组织和性能的影响

在CO2+SF6气体保护条件下感应熔炼制备了不同Y含量的AZ61-x Y(x=0,0.5,1,1.5,2)镁合金,利用光学金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、能谱分析(EDS)和拉伸及蠕变力学性能测试手段研究了Y添加对AZ61合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:合金中添加适量的稀土元素Y后,AZ61合金的显微组织得到明显的细化,合金中除了存在α-Mg和Mg17Al12相,还出现了块状析出相Al2Y。适量的Y显著提高了合金在室温和高温时的强度和塑性,同时合金在150℃/70MPa条件下的抗蠕变性能也有显著的提升。     

富钇混合稀土对AM60镁合金显微组织与力学性能的影响

在AM60镁合金的基础上添加不同质量分数的富Y混合稀土(分别为0.5%,1.0%,1.5%,2.0%),研究了富钇混合稀土对AM60镁合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:富Y稀土的加入使AM60镁合金的显微组织明显细化,并能显著提高合金的抗拉强度、屈服强度及延伸率。加入混合稀土后,合金中形成块状的铝钇化合物Al2Y,Al6Mn6Y,β-Mg17Al12相数量减少。当稀土加入量为1%时,合金的各方面性能达到最好。     

钒,铬对快速凝固Al-Ti-Fe合金的组织结构与显微硬度的影响

利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)研究了V, CrAl-Ti-Fe合金组织及显微硬度的影响. 结果表明 Al-Ti-Fe-(V,Cr)合金急冷态组织均为过饱和Al基固溶体; 300 ℃×10 h处理后, Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr合金析出Al3Ti和Al13Cr2相; 400 ℃×10 h处理后, Al-Ti-Fe-(V,Cr)合金均析出Al13Fe4相.随退火温度的升高, 快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5V合金的显微硬度略有下降, 快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr合金的显微硬度略有上升,表明V, Cr元素的加入有利于快凝Al-2.5Ti-2.5Fe合金显微硬度的增加.     

低温烧成YAG用前驱体碳酸钇铝铵的合成

以Al(NO_3)_3,Y(NO_3)_3为原料,NH_4HCO_3为沉淀剂,利用共沉淀法制备了能够在较低煅烧温度下形成纯YAG相的前驱体碳酸钇铝铵粉体。采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜等技术对不同沉淀条件下所得沉淀的组成和过滤性能以及烧成YAG粉体的相纯度和颗粒特征进行了表征。研究了温度、加料方式、陈化和搅拌时间等条件对过滤效率和颗粒表面电位的影响。结果表明:采用简单的将钇铝混合硝酸盐溶液加入到NH_4HCO_3溶液中的反向沉淀法,可以获得易于过滤的碳酸钇铝铵无定型沉淀。这种无定型碳酸钇铝铵前驱体在高温煅烧下形成纯YAG相所需的温度比陈化后的结晶碳酸钇铝前驱体要低200℃。在1100℃下煅烧2 h所得产物为直径在60 nm左右的类球形均匀颗粒。     

钇对Al—Cu—Mg三元系α相区及硬铝性能的影响

许多研究工作表明,在铝基合金中加入少量稀土元素,在一定程度上能改善其性能。由于固溶度的变化,析出的二次相S和θ是硬铝合金的主要强化途径,因此研究稀土钇对Al-Cu-Mg三元系α相区的影响,对改善硬铝合金性能是有益的。文献报道了该三元系在430℃的等温截而。为便于比较,本文研究了加入0.2wt％Y的Al-Cu-Mg三元系在430℃的等温截面以及α相区的变化。     

La_(0.63)Gd_(0.2)Mg_(0.17)Ni_(3.2-x)Co_(0.3)Al_x(x=0～0.4)储氢合金的微观组织和电化学性能

采用真空感应熔炼方法制备了La0.83Mg0.17Ni3.1Co0.3Al0.1和La0.63Gd0.2Mg0.17Ni3.2-xCo0.3Alx(x=0~0.4)贮氢合金,并在氩气气氛900℃进行退火处理。通过X射线衍射(XRD)、显微电子探针(EPMA)分析方法和电化学测试分析研究了Gd和Al元素对合金微观组织和电化学性能的影响。研究结果表明,该系列合金退火组织主要由Ce2Ni7/Gd2Co7型、Pr5Co19型、PuNi3型和CaCu5型相组成;Gd元素的加入使合金中CaCu5型相明显减少,Ce2Ni7型/Gd2Co7型相显著增加,x=0.1时其相丰度达到81.2%;随Al含量x不断增加,合金中CaCu5型相丰度逐渐增多,当x=0.1~0.2时,CaCu5型相丰度为4%~5%,x=0.4时,其相丰度达到66.65%。电化学测试分析表明,Gd和Al元素对合金电极活化性能影响不大,当x=0.1时,含Gd合金电极放电容量达到最大值391 mAh.g-1,随Al含量x进一步增加,合金电极放电容量降低。含Gd和加入适量的Al元素可使合金电极循环稳定性得到明显提高,当Al含量x=0.1,0.2时,经100次充放电循环后其电极容量保持率S100分别为93.7%和90.1%,其中La0.63Gd0.2Mg0.17Ni3.1Co0.3Al0.1合金具有最好的综合电化学性能。     

钇对MB25镁合金组织及强度的影响

通过金相观察、电子探针分析和强度测试,发现钇(Y)对MB25镁合金具有明显细化晶粒作用。在该合金中,当Y低于0.9wt％时,随着Y含量增加,其分布均匀,晶界变窄;当Y等于0.9wt％时,合金的组织和强度均最佳。     

易活化TiFe系储氢合金的研究

采用真空电弧熔炼法制备了不同成分的Ti-Fe-Mn三元合金,并将其与La_(0.85)Ce_(0.15)Ni_5合金按不同摩尔比1∶y(y=0.005, 0.01, 0.015, 0.02)构成复相结构合金,并研究了Mn及La_(0.85)Ce_(0.15)Ni_5合金对复相合金相组成、活化性能及储氢性能的影响。实验证明Ti-Fe合金主相的晶胞常数随着Mn的增加而逐渐变大,将其与La_(0.85)Ce_(0.15)Ni_5进行复合熔炼所制成的复相结构合金主相仍为TiFe相,但合金中出现了疑为La-Ti中间相的第二相,该相随La_(0.85)Ce_(0.15)Ni_5添加量的增加而增多。压力-容量-温度(PCT)测试结果表明:在303 K温度下, TiFe_(0.8)Mn_(0.2)合金的储氢量最高,为1.71%(质量分数)。复相结构合金中y0.1的合金在303 K下均能充分活化,而且La_(0.85)Ce_(0.15)Ni_5添加量越多,合金的活化越容易。不过La_(0.85)Ce_(0.15)Ni_5合金的添加会降低Ti-Fe-Mn合金的储氢容量,因此如何控制合适的合金添加量并保持良好的活化和吸放氢性能,仍需要进行深入的研究。