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.     

含铈铝锂合金的疲劳与断裂机制

研究了微量Ｃｅ对２０９０铝锂合金疲劳和断裂韧性的影响，以及Ｃｅ的外韧化与内韧化机制。结果表明，在２０９０合金中添加微量Ｃｅ可显著改善疲劳寿命和断裂韧性，主要归因于Ｃｅ的内韧化效应，即细化和弥散化Ｔ１相的作用。同时，Ｃｅ可抑制再结晶，减少再结晶分量和细化未再结晶晶粒，增强外韧化效应。     

磁场对含稀土铝锂合金断裂特征的影响

以含铈铝锂合金为研究对象，研究了磁场对含稀土铝锂合金时效过程的影响，从断裂特征及微观组织两方面分析了磁场作用规律。实验结果表明：未加磁场时，合金的断裂特征以理断裂为主；扁平晶粒厚度不匀，在磁场作用下，此合金的断裂特征与微观组织发生明显改观，随磁感应强度增强，合金主断裂面上准解理断裂特征减弱，同时二次裂纹增多，分层比较升高；扁平晶粒厚度变薄，尺寸趋于均匀。用少体物理理论，探讨了磁场对含稀土合金原子扩散过程的影响，为进一步研究稀土元素在磁场中的行为及其局域效应提供了一定的实验依据。     

铈对2090铝锂合金织构和力学性能的影响

为了解Ｃｅ对铝锂合金力学性能各向异性的影响,对不同Ｃｅ含量２０９０铝锂合金织构进行了ＯＤＦ（取向分布函数）测算,对合金不同方向性能进行了测量,分析了Ｃｅ对合金 构和力学性能的影响。２０９０铝锂合金主织构类型为（２２５〈５５４〉,Ｃｅ不改变合金主织构类型,但造成主织构类型分布漫散;由于Ｃｅ降低了蛔屈服强度各向异性织构成分的含量,故Ｃｅ可改变２０００铝锂合金理想织构成分的体积分数,减小屈服强度各向异性     

铈对铝锂合金板材屈服强度各向异性的作用及其理论预测

对比研究2090和2090 Ce铝锂合金板材沿轧向、横向和45°方向屈服强度的变化, 采用ODF测试分析了两合金板材形变织构的差异. 结果表明, 稀土Ce有增强Brass和S轧制织构分量, 降低Cube和Goss再结晶分量的作用, 使得含Ce板材屈服强度的各向异性程度高于2090合金板材; 本工作在采用Taylor/Bishop-Hill模型对两合金板材不同取向屈服强度预测的基础上, 利用Hall-Petch关系式对晶界的强化作用进行了估算, 通过与拉伸实验结果的拟合引入晶粒取向因子和T1相取向因子的概念, 提出了一个修订的"塑性内含物模型(PIM)".     

铈及杂质对8090合金薄板各向异性的影响

研究了杂质及Ｃｅ对８０９０合金薄板各向异性的影响。结果表明：Ｆｅ和Ｓｉ杂质可造成８０９０合金簿板不同方向塑性及平面应力断裂韧性下降，同时使横向强度下降，但可提高４５°方向上的强度。Ｎａ和Ｘ杂质虽可降低各向异性，但却使性能明显降低。一定含量的Ｃｅ可改善含较多Ｆｅ和Ｓｉ杂质的合金薄板的塑性及韧性，使这些性能甚至可以超过高纯材料，同时降低各向异性，但对强度无改善作用。     

电场对含铈铝合金的改性作用及其机制

研究了含铈铝合金在外电场作用下的性能及组织特征变化,探讨了电场作用的电子学机制。电场作用提高了合金的塑性,而合金的强度基本不变,并改变了合金的断裂特征,以及促进合金析出相的弥散,电子密度状态的改变使得合金的组织和性能发生变化。     

铝锂合金中铈与杂质含量对延伸率及再结晶的作用

研究了铈及有害杂质含量对２０９０及８０９０铝锂合金薄板延伸率和再结晶状态的影响，得出了再结晶组织参数与板材横向延伸率之间的关系。Ｃｅ的微合金化作用在含一定量Ｆｅ、Ｓｉ杂质的２０９０合金和含一定量Ｎａ、Ｋ杂质的８０９０合金中表现得比较明显，当各种杂质共存且含量较高时，Ｃｅ对８０９０合金的延伸率仍有一定的有利作用。随Ｃｅ及杂质含量变化，若两类合金的再结晶体积、粗晶体积及晶粒平均宽度增加，则其延伸率下降，随晶粒长宽比增加，２０９０合金的延伸率增加而８０９０合金的延伸率下降。     

杂质及铈作用下铝锂合金的应力集中敏感性

建立了评价铝锂合金应力集中敏感性的缺口敏感因子,通过测定薄板法拉伸性能,求出了不同元素及杂质含量的铝锂合金缺口敏感因子,Fe,Si,Na,K杂质均明显地增加2090及8090合金的应力集中敏感性,铈能够在一定程度上降低具有较高强度水平的合金应力集中敏感性,但在塑性水平较高的1420合金中,铈添加量超过一定限度后,反而会显著提高材料的应力集中敏感性,相对于普通铝合金,铝锂合金的应力集中敏感性一般处于较高水平,这个问题在此对类合金的实际研究中应给予充分注意。     

稀土元素对2090铝锂合金疲劳短裂纹门槛值的影响

测出２０９０铝锂合金的ΔＫｔｈ～Δａｔｈ，ΔＫｃｌ．ｔｈ～Δａｔｈ等曲线，并选用７０７５铝合金作对比试验，定量地评定了该合金疲劳短裂纹扩展抗力，探明了基短裂纹效应强的本质原因。同时，研究了稀土元素铈的影响。结果表明，在２０９０铝锂合金中添加微量铈，可较大提出其Δｋｉ，也有益于其ΔＫＣｌ．ｔｈ，因此，不仅消除了该合金疲劳短裂纹扩展抗力低的本质因素，还使其疲劳长裂纹扩展抗力进一步提高。     

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。     

Mg-Nd-Zr-Zn合金的制备及钕对合金组织性能的影响

在RJ-2溶剂和Be的联合保护下制备了Mg-Nd-Zr-Zn系合金. 通过对合金组织的分析, 以及Nd对组织性能影响的研究, 试制出了Nd添加量合理的Mg-Nd-Zr-Zn合金. 经过测试, 认为Nd添加量的增加提高了合金的250 ℃高温抗拉强度, 当Nd添加量超过2.8%时, 合金的高温强化作用不十分显著. Mg-Nd-Zr-Zn合金在250 ℃时的拉伸断裂方式主要是韧性断裂.     

复合稀土对Fe-Mn-Si-Ni-C合金形状记忆效应的影响

通过弯曲法测量、热循环训练、扫描电镜、X射线衍射等方法，研究了复合稀土对Fe-Mn-Si-Ni-C合金形状记忆效应的影响。研究结果表明，Fe-Mn-Si-Ni-C合金中加入复合稀土，能够明显细化合金的金相组织，显著提高合金的形状记忆效应，并使合金表现出微弱的双程记忆效应。试验结果还表明，第一种训练途径以及加入微量复合稀土是降低应力诱发ε马氏体稳定化行之有效的方法，X射线衍射结果表明，该训练方法有助于提高合金中ε→γ转变的ε逆转变率，对提高合金的记忆性能起积极的作用。     

稀土对铝硅合金处理效果的研究

通过添加富镧、富铈、富钇和富钕混合稀土,考察了不同混合稀土加入量、不同冷却条件及其他因素对铝硅合金变质效果和含氢量的影响。结果表明,富钇、富镧、富铈混合稀土的变质效果依次减弱,富钕无明显变质效果。富铈、富镧、富钇和富钕混合稀土都能降低铝硅合金的含氢量,其去氢作用依次递减。     

稀土元素对Al—3Li合金单向凝固组织的影响

研究了稀土在单向凝固条件下对Ａｌ－３Ｌｉ合金组织的影响，并分析了稀土对微观组织的影响机理。结果表明，稀土对合金的微观纵向枝晶间距有明显影响。这种影响同稀土元素、稀土含量及冷却速度有关。少量稀土增大了合金凝固过程中的成分过冷作用，从而较显著地影响合金的微观组织。     

铈对铁基烧结制品中合金元素分布的影响研究

研究了在高铬铁基烧结制品中添加稀土元素以后,对烧结制品力学性能及合金元素分布的影响,并对其影响机制进行了分析。结果表明,加入稀土元素明显增加了合金碳化物中铬的含量,使碳化物的显微硬度提高,从而提高了材料的耐磨损能力。     

NdFeB合金选择氢爆的研究

对NdFeB合金的选择氢爆进行了研究。研究表明，在较低的环境温度和氢气压力下，通过事先对合金中富Nd相的吸氢量进行理论计算并对放人容器内的NdFeB合金量进行定量控制，NdFeB合金在吸氢过程中完全可以实现良好的选择氢爆。SEM观察表明，选择氢爆时其碎裂的方式均为沿晶断裂，爆裂后粉末中的主相晶粒均是单晶粒子，Nd2Fe14B主相晶粒内均无裂纹形成。与完全氢爆相比，选择氢爆后的晶粒较粗大，且较均匀，但细小晶粒较少。     

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?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?合金组织形态的影响机制进行了探讨.     

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。     

5%Al-Zn-0.1%RE合金非晶带的研究

用急冷法制取５％Ａｌ－Ｚｎ－０．１％ＲＥ合金薄带,通过Ｘ射线衍射,差式量热扫描和高分辨透射电子显微镜观察表明,这种合金薄带为纳米晶粒弥散的非晶合金。对不同冷却速度得到的合金薄带进行观察比较,发现冷却速度越快得到的合金晶粒越差,在低冷却速度下反而容易获得室温下稳定的纳米晶粒弥散的非晶合金,而且晶粒细化。