微量RE对接触线用铜合金时效析出特性和软化温度的影响

探讨了微量稀土Ce,Y及混合稀土Ce+Y等对电气化铁路接触线用Cu-Cr-Zr合金的时效析出特性和软化温度的影响。Cu-Cr-Zr合金中加入微量稀土元素并经950℃×1h固溶、480℃时效处理后,可有效地提高合金的显微硬度,而电导率略有降低。时效前冷变形能使合金产生明显的时效硬化,对固溶后的Cu-Cr-Zr合金和Cu-Cr-Zr-RE合金施以60%冷变形再进行480℃时效处理,其显微硬度和导电率较固溶后直接进行时效处理均有明显提高。微量添加的稀土元素对合金的抗软化性能均有改善作用,其中以混合稀土Ce+Y对合金抗软化性能的改善作用最为显著,可将Cu-Cr-Zr合金的软化温度提高约45℃。     

铈对Cu-Zr合金热变形激活能和性能的影响

在Gleeble-1500D热模拟机上对Cu-1%Zr和Cu-1%Zr-0.15%Ce两种合金在变形温度分别为550,650,750,850和900℃,应变速率分别为0.001,0.010,0.100,1.000和10.000 s~(-1)条件下进行等温热压缩实验,分析了Ce对Cu-1%Zr合金热变形激活能的影响。通过透射电子显微镜,研究了合金在时效过程中的析出相和位错组态。结果表明:Cu-1%Zr和Cu-1%Zr-0.15%Ce两种合金具有相似的热压缩变形特征。高Zr和微量Ce的添加使Cu-Zr合金的热变形激活能显著提高。与Cu-1%Zr合金相比,添加0.15%Ce使合金的热变形激活能提高了约34%。添加Ce,使导电率下降了约5%IACS,显微硬度略有提高。通过导电率的变化,计算出时效过程中析出相体积分数,求得550℃时合金的析出动力学方程和导电率方程。     

硼和铈对Cu-Fe-P合金显微组织和性能的影响

Cu-Fe-P系合金是广泛应用的制造集成电路引线框架的材料。本文通过对Cu-0．22Fe-0．06P，Cu-0．22Fe-0．06P-0．05Ce，Cu-0．22Fe-O．06P-0．02B和Cu-0．22Fe-0．06P-0．05Ce-0．02B（％，质量分数）这4种合金的杂质元素含量、显微组织、力学性能和导电率进行测试分析，研究了添加铈和硼对Cu-Fe-P合金纯净度、组织和性能的影响。结果表明，添加微量的铈和硼，一方面具有显著的脱S，Bi，Pb等杂质元素作用；另一方面显著地提高合金的再结晶温度，使合金经冷轧加工＋时效处理后可以获得加工硬化和时效强化的效果，而对导电性的影响微小，从而使合金获得高强度和高导电率的良好结合。     

铈对高Cu/Mg比率Al-Cu-Mg合金组织和耐热性能的影响

采用拉伸测试和透射电镜(TEM),研究了微量Ce对高Cu／Mg比率的Al-Cu-Mg合金组织和耐热性能的影响。结果表明,添加0．20％Ce后,在室温到350℃测试范围内,合金的室温拉伸强度和高温耐热性能得到了提高。透射电镜分析表明,合金中的主要强化相为{111}型Ω相和少量的θ’相,添加微量Ce能细化合金中的强化相,提高强化相的高温热稳定性。     

微量铈对7136铝合金微观组织和性能的影响

在7136铝合金中添加微量Ce,通过金相分析、力学性能测定、扫描电镜等分析手段,研究了添加Ce后7136铝合金铸态组织的变化、成分分布和力学性能影响。结果表明:添加微量Ce后,由于溶质再分配,Ce元素富集在固液界面前沿,出现成分过冷,造成枝晶缩颈、熔断,结晶核心增多,促进了形核率,使晶粒细化;使合金元素Zn,Mg,Cu分布更加均匀,晶粒细小,尤其是Mg,作用明显;能够提高硬化速率、缩短时效时间,改变合金的断裂形式,提高合金的综合性能。     

铈含量对SnBi36Ag0.5无铅焊料合金性能的影响

在SnBi36Ag0.5无铅焊料合金的基础上,添加Ce元素,研究Ce含量对合金显微组织、熔化特性、润湿性和力学性能的影响。按质量比将纯Sn球、Bi锭、Ag锭和中间合金SnCe1.8在400℃熔化,保温6 h。搅拌均匀后在320℃浇铸,制备成SnBi36Ag0.5Cex(x=0%,0.03%,0.07%,0.1%,0.3%)焊料合金。通过X射线衍射仪对合金进行物相分析,通过扫描电镜（SEM-EDS）和光学金相显微镜（OM）分析焊料合金的显微组织,通过差示扫描量热分析仪（DSC）表征焊料合金熔化特性,通过可焊性测试仪表征焊料的润湿性,采用万能材料试验机测试焊料合金的力学性能。结果表明：Ce能起到细化组织的作用使脆硬的富Bi相更加细小均匀。Ce的添加会导致熔点和熔程有轻微上升。当Ce含量为0.07%时润湿时间最短,润湿力最大,综合润湿性最佳。当Ce含量为0.07%时有最高的抗拉强度和延伸率。     

铈对特种防护钢板组织和力学性能的影响

采用向防护钢中添加微量Ce元素的方法,研究不同Ce含量对防护钢组织和性能的影响。借助于金相显微镜、扫描电镜、能谱仪和万能拉伸试验机等检测手段,对添加Ce的防护钢的显微组织、夹杂物和力学性能进行了表征和分析。结果表明:防护钢中加入微量Ce可明显改善钢的显微组织,晶粒得到细化;钢液得到净化,钢中的氧硫含量均下降,同时钢中夹杂物得到变性,由原来多边形的Mn S夹杂转变为球状的稀土复合夹杂。钢中Ce含量达到0.084%时,其抗拉强度、屈服强度及延伸率分别比未加Ce的防护钢提高了5.24%,3.41%和43.70%。     

铈对Sn-0.7Cu焊料合金性能的影响

以Sn-0.7Cu无铅焊料为基础,研究Ce元素含量对焊料合金微观组织、熔程、润湿性的影响。将纯锡和中间合金Sn-10Cu和Sn-1.8Ce按质量比在270℃熔化、保温20 min后搅拌均匀,浇铸冷却后制备成Sn-0.7Cu-xCe (x=0～0.3)焊料合金。通过光学显微镜观察焊料合金的显微组织,采用X射线衍射仪(XRD)进行焊料合金的物相分析,通过差示扫描量热分析仪(DSC)进行焊料合金熔点测定,采用铺展性试验法和润湿平衡法测定焊料的润湿性。结果表明:Ce元素可细化焊料合金组织,在Ce含量为0.1%时晶粒组织细化最明显;焊料合金的熔程随着Ce元素含量的增加而增加;焊料的润湿性随着Ce元素含量的增加先升高后降低, Ce元素含量为0.05%时最优,润湿时间为0.72 s,铺展面积为0.56 mm~2。     

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。     

铈对Al-Li合金断裂方式影响的半定量研究

以2090合金和2090 Ce合金为研究对象, 对两合金不同时效时间的室温拉伸断口进行了半定量分析, 探讨了拉伸性能对断裂特征的响应关系, 并进一步分析了Ce的作用. 研究表明: 2090合金与2090 Ce合金的断裂方式均以韧窝、分层开裂和沿亚晶界开裂3种方式为主, 随时效时间的延长, 韧窝减少; 分层先增加, 后减少; 沿亚晶界开裂比例逐渐加大. 2090 Ce合金的韧窝比例较2090合金的大, 沿亚晶界开裂比例少, 分层开裂始终为主要断裂机制. 分层开裂倾向与时效程度有密切关系. Ce通过净化合金, 强化晶界, 抑制共面滑移达到增塑作用. 但其对抑制共面滑移有双重影响, 使其增塑效应随时效程度不同而异. 欠时效和过时效状态增塑作用较弱, 峰值时效状态作用明显.     

添加0.1%Ce对Sn-3.0Ag-0.5Cu焊料与铜基板间的金属间化合物的影响

研究了Sn-3.0Ag-0.5Cu-xCe（x=0,0.1%）焊料合金与Cu基板250℃钎焊及170℃恒温时效时对基体和界面金属间化合物（IMC）的形成与长大行为的影响。结果发现,在Sn-3.0Ag-0.5Cu焊料中添加0.1?后,能够抑制基体和钎焊界面反应及随后时效过程中IMC的形成与生长。焊点最初的界面IMC为Cu6Sn5,时效5 d之后,该两钎焊体系中均发现了Cu3Sn薄层的生成,且随着时效时间的增加,各IMC层厚度有明显的增加趋势。与Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu焊点相比,Sn-3.0Ag-0.5Cu-0.1Ce/Cu钎焊体系焊点界面处的IMC层更为平整和细薄。时效过程中,界面IMC的形成与长大受扩散机制控制。     

钇对6063铝合金导体材料铸态组织与性能的影响

借助OM,SEM,EDS和DSC等测试手段,研究Y对6063铝合金铸态组织、力学性能和导电性能的影响。结果表明:随着Y的添加,合金晶粒细化且二次枝晶间距明显减小。在维持合金导电性能不变的情况下,抗拉强度和延伸率明显提高。Y合适的添加量为0.2%~0.3%(质量分数,下同),当Y添加量为0.3%时,合金抗拉强度、延伸率和导电率分别为154 MPa,22.5%和51.4%IACS。     

铈对6063铝合金组织和综合性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜、万能试验机和导电仪等分析测试了含Ce和不含Ce 6063铝合金的显微组织和性能.结果 表明,加入0.1％的Ce,能够细化6063铝合金组织,强化第二相,使硬度下降3.8％,弯曲强度提升74.5％,电阻率下降12.4％,腐蚀率下降0.08％,综合性能得到提升.     

钇对2618合金组织及性能的影响

采用X射线，光学显微镜及扫描电镜等手段研究了2618合金中的组织与相结构，并研究了元素钆在2618合金中的存在形式及其对合金力学性能的影响。结果表明，微量钆元素在铝合金中是以化合物形式存在的；钆对合金中的铸态组织及Al9FeNi仃形态没有影响。由于微量钆的加入，降低了铜与镁在2618合金中的固溶量，减少了时效析出相A2CuMg数量，从而降低2618合金的室温强度帮在250℃的高温瞬时强度；但由于微量钆减少了铜与镁在2618合金中的扩散速度，延缓了时效机的粗化，并由于第二相数量的增多，因此提高了2618合金在250℃经100h高温热暴露后的高温瞬时强度。     

热处理对Mg-11Gd-2Y-5Sm-0.5Zr合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和万能力学试验机等研究了Mg-11Gd-2Y-5Sm-0.5Zr合金在不同热处理工艺下显微组织和力学性能的变化规律。结果表明:合金的最佳固溶时效热处理工艺为525℃×8 h+225℃×12 h;Mg-11Gd-2Y-5Sm-0.5Zr合金铸态组织主要由α-Mg基体和沿晶界网状分布的Mg_5Gd,Mg_(41)Sm_5相组成,经固溶时效热处理后析出相主要为均匀分布于晶内和晶界的点状或粒状的Mg_5Gd,Mg_(24)Y_5以及Mg_(41)Sm_5相;经该工艺处理后,合金在室温下的硬度和抗拉强度分别为145.6HV和261.4 MPa;固溶时效态合金的主要强化机制为固溶强化和析出相弥散强化。     

钇和铈对AM50镁合金显微组织和力学性能的影响

为了开发低成本、高强度和耐高温的新型镁合金，研究了微量Y，Ce复合对AM50镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：Y和Ce复合加入AM50镁合金，能明显细化晶粒，由于显微组织的改善，合金的室温和高温力学性能得到明显提高，当稀土加入量为0．6％Ce-0．3％Y（质量分数）时，合金晶粒细化效果较好，其室温和高温（150℃）力学性能比较理想。     

钪,硅对Al-Mg-Cu合金时效初期微结构演化的作用

运用蒙特卡罗方法计算模拟了加人微合金元素Sc,Si对Al-Cu-Mg合金时效初期微结构的演化过程的影响.模拟结果表明:在温度为453 K时,加入微量Si使合金的Mg原子逐步向Si原子偏聚;单独添加微量Sc以后,则抑制了合金中Cu原子的团簇化,使得Cu原子转向Mg原子偏聚;在同时添加Sc和Si的合金中出现了Sc/Cu/Si/Mg/空位团多元复合体.研究表明空位在微结构演化过程中对形成原子偏聚团起重要作用.     

Mg-5Y-3Sm-0.8Ca-(0.1～0.8)Sb合金的显微组织和抗拉强度

采用组织分析和拉伸试验,研究了Mg-5Y-3Sm-0.8Ca-(0.1~0.8)Sb(%,质量分数)合金的显微组织和抗拉强度。结果表明,铸态合金的显微组织由α-Mg基体和Mg_(24)Y_5,Mg_(41)Sm_5,Mg_2Ca,Mg_3Sb_2相组成。随着Sb含量的增加,时效态合金的室温(20℃)和高温(200,250,300,350℃)抗拉强度均先升高后降低,且在Sb含量为0.5%时取得最大值。随着温度的升高,Mg-5Y-3Sm-0.8Ca-0.5Sb合金的抗拉强度缓慢降低,其抗拉强度稳定性可归因于强化相Mg24Y5显微硬度的稳定性。     

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。     

含钪Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织性能的研究

采用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了微量钪对Al-Zn-Mg-Cu-Zr系合金组织的影响，测试了不同热处理状态下台金的力学性能和电导率。结果表明，添加微量Sc可以明显细化合金的铸态晶粒，显著提高Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的力学性能和电导率，其作用机制主要为AJ3（Sc，Zr）引起的细晶强化、亚结构强化和沉淀强化；Al-9．0Zn-2．5Mg-1．2Cu-0．15Zr-0．12Sc和Al-9．5Zn-2．5Mg-1．2Cu-0．15Zr-0．12Sc经强化固溶和T6处理后，抗拉强度分别达到829．4和818．6MPa。