Mg-Zn-Zr-RE系镁合金中的稀土相分析

用光学显微镜、电子探针、X射线衍射及电手显微分析等手段研究了Mg Zn Zr RE合金铸态及挤压态的稀土相。在铸态组织中,稀土及锌均富集于晶界,形成三元金属间化合物Mg_3RE_2Zn_3(W)相及Mg_3REZn_6(Z)相,在0.8Y和0.79RE合金中以Z相为主,而在2.56RE合金中W相多于z相;挤压型材中均存在W和Z相。铸态合金经350℃保温并挤压后,合金发生如下相变:Mg+Mg_3REZn_6(Z)→MgZn+Mg_3RE_2Zn_3(W)实验测定了Z相为六方结构,其a=0.640～0.642nm,C=1.029～1.031nm。     

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。     

Mg-Zn-Y系合金的铸态组织及其相变点

采用Nikon Epiphot型光学显微镜、RigakuD／max-3C型X射线衍射仪（XRD）、带有能谱仪（EDS）的JEOL JSM-6700F型扫描电子显微镜（SEM）研究了高镁、低锌、低钇三元Mg-Zn-Y系合金的铸态组织及其分布特点。在铸态组织中，钇及锌均聚集于晶界。因此在Zn，Y含量相对低时，满足成分条件在晶界形成三元金属间化合物相的成分要求。合金中主要存在的三元相为W（Mg3Y2Zn3）相、Z（Mg3YZn6）相、X（Mg12YZn）相。结合差热分析进一步讨论了合金中相的变化温度。结果表明：W相的共晶熔化温度为520℃；Z相的相变温度为445℃；X相的熔化温度为540℃。     

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。     

稀土元素对Cu-6%Ag及Cu-24%Ag合金微观组织的影响

制备了Cu-6％Ag及Cu-24％Ag合金铸锭并进行了均匀化处理。通过在合金中添加0．1％混合稀土的方法，研究了稀土元素对高Ag含量和低Ag含量两种合金原始组织的影响。稀土元素可在一定程度上使共晶体数量增加，细化低Ag含量合金的铸态α基体晶粒，降低高Ag含量合金中被连续网状共晶组织包围的枝晶轴问距。在均匀化退火过程中，稀土元素可明显细化在α基体中析出的次生相，并使共晶组织更趋于分散和向离异共晶形态发展。     

混合稀土对Cu—Ni—Si铸态合金组织和电性能的影响

研究了混合稀土对Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ三元合金铸态组织和电性能的影响，观察到稀土元素的加入造成合金晶界共晶相的改变以及基体中相中针状η－ＮｉＳｉ的分析，同时稀土元素的加入对合金的电阻率和电阻温度系数产生明显的影响，使得合金的电阻温度系数随稀土加入量的增加呈从递减到递升的变化。     

均匀化处理对Mg-Zn-Zr-RE合金挤压棒材显微组织和拉伸性能的影响

研究了Mg-Zn-Zr-RE合金挤压棒材的显微组织及拉伸性能。结果表明,挤压前未经均匀化处理的棒材的拉伸强度最高,而经380℃或400℃/18h均匀化处理后强度下降。均匀化处理时稀土化合物Mg3REZn_6(Z相)和Mg_3RE_2Zn_3(W相)大部分发生转变,形成MgZn相及二元Mg_(41)RE_5稀土相;同时,长时间均匀化处理使得合金的主要强化相MgZn(β相)明显长大,促使动态再结晶发生,从而使拉伸性能降低。     

富镧混合稀土对ZL101A合金组织和机械性能的影响

研究了富镧混合稀土对ＺＬ１０１Ａ合金的铸态、固溶态、Ｔ６状态、重熔态的组织和机械性能的影响，提出了混合稀土中入量低压铸造整体车轮合理的热处理状态。     

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。     

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.     

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。     

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。     

铒和钕对铸态ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响

研究了铒和钕对铸态ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：ZK60镁合金中添加Er或Nd能够细化晶粒，改变合金的显微组织。当ZK60镁合金中加入1．0％（质量分数）的Er或Nd具有最佳的细化效果，与原ZK60镁合金晶粒尺寸相比较，晶粒的平均直径由原来的33．0μm分别减少至23．6和25．2μm。添加Er或Nd的ZK60镁合金形成古有Er或Nd的稀土共晶相，其熔点为518℃。稀土共晶相对晶粒具有钉扎作用，提高合金在150℃时的抗拉强度。稀土共晶相的形态和分布对室温力学性能有显著影响。含有Er的共晶相析出数量较少，沿晶界不连续分布，提高合盒室温强度的同时塑性略有改善，而含有Nd的共晶相形态粗大，析出数量较多，沿晶界网状连续分布，合金固溶强化效果明显减弱，室温强度和塑性均降低。     

富镧混合稀土变质的A357合金

采用富镧混合稀土对Al-Si-Mg系A357合金进行了变质处理，研究了稀土变质对合金铸态、热处理态的组织、力学性质及含氢量的影响，并与锶变质处理进行了比较，富镧混合稀土比锶有更强的变质A357合金中共晶硅的能力，更好的除氢效果和综合力学性能，稀土变质可获得高强韧性的Al-Si-Mg合金。     

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。     

Mg-13Gd-2Nd-2Cu合金的显微组织与力学性能

通过熔炼铸造及热挤压方法制备了Mg-13Gd-2Nd-2Cu(质量分数)镁合金。通过金相显微镜、扫描电镜及能谱分析、维氏硬度、拉伸性能测试等方法,研究了Mg-13Gd-2Nd-2Cu合金的铸态显微组织特征及退火温度对挤压态合金的组织与力学性能影响。结果表明:退火热处理促进了晶界处Mg5(GdNdCu)_1相充分溶入α-Mg基体中。提高退火温度使基体晶粒发生再结晶长大,改变了Mg5(GdNdCu)_1相的形态和分布。当退火温度超过500℃时,晶粒粗化并部分发生过烧现象。提高退火温度,会使挤压态合金的屈服强度有所降低。     

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。     

富镧稀土对消失模铸造B319合金组织的影响

利用等离子发射光谱仪，差分扫描量热仪（DSC），电镜及金相分析等手段，研究了RE对消失模铸造B319铝合金组织的影响。结果表明，在消失模铸造条件下，0．15％RE可使B319铝合金的硅相得到较好的变质效果。但当RE＞0．2％时，会出现富稀土的粗大块状金属间化合物La3Al2Si2，而对机械性能产生不利影响。当Fe/Mn=1.2时，消失模铸造组织中存在中国文字状的α－Fe和针状β-Fe铁相以及Al2Cu相。AlCu相可以离异共晶的形式析出，β-Fe及Si相均可以作为Al2Cu相的形核基底。而在金属型铸造组织中，铁相则完全以铁状的β-Fe形式存在。研究还表明，0．02％Sr变质使B319合金共晶转变温度下降了7℃。而RE的加入会使合金的共晶温度升高，采用0．2％RE对B319合金进行变质处理，其共晶温度从570．0℃升高到了572．0℃。     

微量铒对LF3铝合金铸态组织的影响

采用金相显微镜，扫描电镜和X射线衍射仪等手段分析研究了LF3铝合金中添加0．3％Er后的合金铸态及均匀化退火态的组织。结果表明：微量铒的加入可显著细化LF3铝合金的铸态组织，使其枝晶网胞尺寸明显减小，网胞间共晶化合物也更稀薄；同时，使第二相化合物更细小，分布也更均匀；微量铒的加入可形成Al3Er稀土化合物，没有发现粗大的块状化合物。其机制是由于生成了LI2型结构的，在晶体结构和点阵常数上都与Al基体（面心立方，a=0.405nm)相似的Al3Er稀土化合物，起到非均质形核核心的作用。     

钇对ZA-27锌合金老化性能的影响

采用金相、扫描电镜、 X射线衍射、电子探针及盐水浸蚀、热蒸汽浸蚀等方法, 对不同钇含量的ZA-27锌合金进行了显微组织及抗老化性能的研究.研究结果表明, 在ZA-27合金中添加适量的稀土钇, 钇可与铝生成细小的YAl3相, 为α相提供凝结核, 使α相形核量增加, 在结晶过程中, α相枝晶不能充分发育, 从而起到细化晶粒、减少偏析的作用; 同时, 还可与锌生成弥散、细小的钇锌相, 从而改变晶界状况, 提高合金的抗老化性能.当钇稀土含量较高时, 由于在晶界与晶内均有大块钇锌相生成, 破坏了合金晶界的致密度, 并增加了相界面, 从而使合金的抗腐蚀性能有所下降.